一種含石墨烯的陶瓷白剛玉砂輪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及砂輪制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種含石墨烯的陶瓷白剛玉砂輪及其生產(chǎn)工藝，該砂輪由以下重量份的原料制成：白剛玉磨料45-50、單晶剛玉磨料24-27、鉻剛玉磨料12-14、鎂砂5-6、多聚磷酸鈉2-3、乳酸鋁1-2、蛭石粉2-3、石墨烯3-4、助劑7-9；本發(fā)明砂輪采用鎂砂、蛭石粉等原料燒結(jié)制成的粉體與多聚磷酸鈉、乳酸鋁溶膠制成的復(fù)合結(jié)合劑，與磨料的把持強(qiáng)度大，增加了磨料間的粘結(jié)程度，再結(jié)合石墨烯、助劑等原料，有效的改善了砂輪的韌性和潤滑性，本發(fā)明的砂輪強(qiáng)度增加，透氣性良好，散熱快，抗腐蝕，磨削性能優(yōu)良，較傳統(tǒng)白剛玉砂輪更耐用持久。
【專利說明】一種含石墨烯的陶瓷白剛玉砂輪
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及砂輪制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種含石墨烯的陶瓷白剛玉砂輪及其生
產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]砂輪是磨具中使用范圍最為廣泛的一種工具，主要對金屬或非金屬工件的型面進(jìn)行粗磨、半精磨、精磨以及開槽、切斷等處理，在使用時處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，需要承受較大的沖擊力，因此對砂輪的強(qiáng)度、抗沖擊性、耐熱性以及抗腐性能等均有較高的要求；砂輪主要由磨料和結(jié)合劑經(jīng)壓坯、干燥、焙燒制成，磨料的種類多種多樣，常見的主要有剛玉、碳化硅、金剛石以及立方氮化硼等，這些磨料都有著良好的硬度以及一定的韌性，而其強(qiáng)度、抗沖擊性、耐熱性以及抗腐性能均取決于結(jié)合劑，常見的結(jié)合劑為樹脂結(jié)合劑、陶瓷結(jié)合劑、橡膠結(jié)合劑以及金屬結(jié)合劑，各結(jié)合劑均有不同的特性，在實際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)砂輪工件使用條件，選擇合適的結(jié)合劑，以增強(qiáng)磨料粘結(jié)牢固強(qiáng)度，提高磨具強(qiáng)度，改善磨削性能，賦予砂輪良好的使用性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，提供一種含石墨烯的陶瓷白剛玉砂輪，以提高砂輪強(qiáng)度，改善磨削性能，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種含石墨烯的陶瓷白剛玉砂輪，其特征在于，本發(fā)明砂輪由以下重量份的原料制成:白剛玉磨料45-50、單晶剛玉磨料24-27、鉻剛玉磨料12-14、鎂砂5-6、多聚磷酸鈉2-3、乳酸招1-2、輕石粉2-3、石墨稀3-4、助劑7-9。
[0004]所述的助劑由以下重量份的原料制成:碳化硅磨料10-12、莫來石粉3-5、氧化鋅1-2、氧化鎂2-3、高嶺土 2-3、聚乙烯醇2-3、三聚磷酸鈉1_2、N220炭黑3_4、木炭5_7 ;制備方法是將莫來石粉、氧化鋅、氧化鎂、高嶺土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入720-750°C下煅燒2-3小時，冷卻后，粉碎成150-200目粉末，與其它剩余成分混合，即得。
[0005]所述的一種含石墨烯的陶瓷白剛玉砂輪，其生產(chǎn)工藝如下:
(O將鎂砂、蛭石粉混合，加熱至2800-2900°C時熔煉15_20min，熔煉結(jié)束后自然冷卻至室溫，球磨至200-300目粉體后，加入石墨烯、助劑，充分?jǐn)嚢杈鶆騻溆茫?br> (2)將多聚磷酸鈉、乳酸鋁混合，加入與混合料重量比為1:3-4的水，充分?jǐn)嚢柚粱旌狭贤耆芙夂?，加入步驟(I)得到的物料，攪拌20-30min ；
(3)將白剛玉磨料、單晶剛玉磨料、鉻剛玉磨料與步驟(2)所得的物料充分混合后，送入模具中壓制成型，成型條件:壓力機(jī)設(shè)定溫度為250-300°C，在12-15MPa條件下保壓10-12min,出模得胚體；
(4)將胚體進(jìn)行燒結(jié)處理，胚體先在20-25min內(nèi)升溫至350-380°C，保溫6_8小時，再按10-12°C /min升溫至1200-1300°C，保溫9-10小時后取出，自然冷卻后即得。[0006]本發(fā)明的優(yōu)點在于:采用鎂砂、蛭石粉等原料燒結(jié)制成的粉體與多聚磷酸鈉、乳酸鋁溶膠制成的復(fù)合結(jié)合劑，不僅性能穩(wěn)定，與磨料的把持強(qiáng)度大，在磨料間分散均勻，增加磨料間的粘結(jié)程度，再結(jié)合石墨烯、助劑等原料，改善了砂輪的潤滑性，本發(fā)明的砂輪強(qiáng)度增加，透氣性良好，散熱快，抗腐蝕，磨削性能優(yōu)良，較傳統(tǒng)白剛玉砂輪更耐用持久。
【具體實施方式】
[0007]實施例1
本實施例砂輪由以下重量份原料制成:白剛玉磨料50、單晶剛玉磨料26、鉻剛玉磨料14、鎂砂6、多聚磷酸鈉3、乳酸鋁2、蛭石粉2、石墨烯4、助劑8。
[0008]助劑由以下重量份的原料制成:碳化硅磨料10、莫來石粉5、氧化鋅1、氧化鎂2、高嶺土 3、聚乙烯醇2、三聚磷酸鈉1、N220炭黑4、木炭7 ;制備方法是將莫來石粉、氧化鋅、氧化鎂、高嶺土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入720-750°C下煅燒2_3小時，冷卻后，粉碎成150-200目粉末，與其它剩余成分混合，即得。
[0009]所述的一種含石墨烯的陶瓷白剛玉砂輪，其生產(chǎn)工藝如下:
(1)將鎂砂、蛭石粉混合，加熱至2800°C時熔煉20min，熔煉結(jié)束后自然冷卻至室溫，球磨至300目粉體后，加入石墨烯、助劑，充分?jǐn)嚢杈鶆騻溆茫?br> (2)將多聚磷酸鈉、乳酸鋁混合，加入與混合料重量比為1:3的水，充分?jǐn)嚢柚粱旌狭贤耆芙夂?，加入步驟(1)得到的物料，攪拌30min ；
(3)將白剛玉磨料、單晶剛玉磨料、鉻剛玉磨料與步驟(2)所得的物料充分混合后，送入模具中壓制成型，成型條件:壓力機(jī)設(shè)定溫度為300°C，在15MPa條件下保壓lOmin，出模得胚體；
(4)將胚體進(jìn)行燒結(jié)處理，胚體先在25min內(nèi)升溫至380°C，保溫8小時，再按12°C/min升溫至1300°C，保溫9小時后取出，自然冷卻后即得。
[0010]性能測試:
回轉(zhuǎn)強(qiáng)度≥35米/秒；靜平衡K系數(shù)< 0.25 ；
磨削鋼結(jié)硬質(zhì)合金材料磨除率可達(dá)2.6mm3/ (mm.s)以上；
硬度L級。
[0011]實施例2
本實施例砂輪由以下重量份原料制成:白剛玉磨料50、單晶剛玉磨料25、鉻剛玉磨料12、鎂砂5、多聚磷酸鈉2、乳酸鋁1、蛭石粉3、石墨烯3、助劑8。
[0012]助劑由以下重量份的原料制成:碳化硅磨料10、莫來石粉5、氧化鋅1、氧化鎂2、高嶺土 3、聚乙烯醇2、三聚磷酸鈉1、N220炭黑4、木炭7 ;制備方法是將莫來石粉、氧化鋅、氧化鎂、高嶺土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入720-750°C下煅燒2_3小時，冷卻后，粉碎成150-200目粉末，與其它剩余成分混合，即得。
[0013]所述的一種含石墨烯的陶瓷白剛玉砂輪，其生產(chǎn)工藝如下:
(1)將鎂砂、蛭石粉混合，加熱至2900°C時熔煉15min，熔煉結(jié)束后自然冷卻至室溫，球磨至300目粉體后，加入石墨烯、助劑，充分?jǐn)嚢杈鶆騻溆茫? (2)將多聚磷酸鈉、乳酸鋁混合，加入與混合料重量比為1:4的水，充分?jǐn)嚢柚粱旌狭贤耆芙夂?，加入步驟(I)得到的物料，攪拌25min ；
(3)將白剛玉磨料、單晶剛玉磨料、鉻剛玉磨料與步驟(2)所得的物料充分混合后，送入模具中壓制成型，成型條件:壓力機(jī)設(shè)定溫度為300°C，在12MPa條件下保壓12min，出模得胚體；
(4)將胚體進(jìn)行燒結(jié)處理，胚體先在25min內(nèi)升溫至350°C，保溫6小時，再按12°C/min升溫至1200°C，保溫10小時后取出，自然冷卻后即得。
【權(quán)利要求】
1.一種含石墨烯的陶瓷白剛玉砂輪，其特征在于，該砂輪由以下重量份的原料制成:白剛玉磨料45-50、單晶剛玉磨料24-27、鉻剛玉磨料12-14、鎂砂5-6、多聚磷酸鈉2-3、乳酸招1_2、輕石粉2_3、石墨稀3_4、助劑7_9 ； 所述的助劑由以下重量份的原料制成:碳化硅磨料10-12、莫來石粉3-5、氧化鋅1-2、氧化鎂2-3、高嶺土 2-3、聚乙烯醇2-3、三聚磷酸鈉1-2、N220炭黑3_4、木炭5_7 ;制備方法是將莫來石粉、氧化鋅、氧化鎂、高嶺土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入720-750°C下煅燒2_3小時，冷卻后，粉碎成150-200目粉末，與其它剩余成分混合，即得。
2.如權(quán)利要求1所述的一種含石墨烯的陶瓷白剛玉砂輪，其工藝如下: (1)將鎂砂、蛭石粉混合，加熱至2800-2900°C時熔煉15_20min，熔煉結(jié)束后自然冷卻至室溫，球磨至200-300目粉體后，加入石墨烯、助劑，充分?jǐn)嚢杈鶆騻溆茫? (2)將多聚磷酸鈉、乳酸鋁混合，加入與混合料重量比為1:3-4的水，充分?jǐn)嚢柚粱旌狭贤耆芙夂?，加入步驟(I)得到的物料，攪拌20-30min ； (3)將白剛玉磨料、單晶剛玉磨料、鉻剛玉磨料與步驟(2)所得的物料充分混合后，送入模具中壓制成型，成型條件:壓力機(jī)設(shè)定溫度為250-300°C，在12-15MPa條件下保壓10-12min,出模得胚體； (4)將胚體進(jìn)行燒結(jié)處理，胚體先在20-25min內(nèi)升溫至350_380°C，保溫6_8小時，再按10-12°C /min升溫至1200-1300°C，保溫9-10小時后取出，自然冷卻后即得。
【文檔編號】B24D3/00GK103786098SQ201410010409
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】胡光勝 申請人:當(dāng)涂縣南方紅月磨具磨料有限公司