陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磨具，特別是涉及一種陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]瓷磚、石材(含人造石材)等板面的精磨、拋光加工，傳統(tǒng)多采用碳化硅磨具和以金剛石為磨料的磨具。碳化硅磨具在磨拋工件時自身磨損較塊，使用壽命極短，且碳化硅磨具磨拋工件時需要給予較大壓力，容易造成工件破損、增加機(jī)器磨損及能耗。
[0003]此外，以金剛石為磨料的磨具廣泛應(yīng)用在切削、研磨等行業(yè)。這種磨具是以金剛石顆粒為磨粒，將其與結(jié)合劑混合后經(jīng)成型、燒結(jié)(固結(jié))而制備。傳統(tǒng)的拋光磚及石材研磨拋光用的金剛石磨具使用的結(jié)合劑主要有兩類:金屬結(jié)合劑和樹脂結(jié)合劑。以金屬作為結(jié)合劑的金剛石磨塊由于金屬材料自銳性差，可用于粘結(jié)600目以粗的金剛石對拋光磚或石材進(jìn)行粗磨。以樹脂作為結(jié)合劑時由于樹脂與金剛石顆粒間的結(jié)合力差，使得磨塊磨削力弱、壽命較短、磨塊工作時磨耗大，在大批量連續(xù)研磨拋光時需頻繁更換磨塊，使其應(yīng)用場合收到很大限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要針對傳統(tǒng)的磨具磨削力弱、磨耗大、使用壽命短、研磨效率低的問題，提供一種磨削力強(qiáng)、磨耗小、使用壽命長及研磨效率高的陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具。
[0005]此外，還提供一種陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具的制備方法。
[0006]—種陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，所述陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具由20°/『50%的磨粒和50%~80%的陶瓷結(jié)合劑組成。
[0007]在其中一個實(shí)施例中，以所述磨粒的質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述磨粒中含有50%~90%的鉆石微粉和10%~50%的碳化硅或三氧化二鋁。
[0008]在其中一個實(shí)施例中，以所述陶瓷結(jié)合劑的質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述陶瓷結(jié)合劑中含有1%~3%的纖維素、3%~15%的水及余量的陶瓷粉末。
[0009]在其中一個實(shí)施例中，所述鉆石微粉粒度為22μπι~36μπι、12μπι~22μπι、8 μ m~12 μ m、4 μ m~8 μ m、2 μ m~4 μ m、I μ m~2 μ m、0.5 μ m~l μ m 或 O μ m~0.5 μ m。
[0010]在其中一個實(shí)施例中，所述碳化硅或三氧化二鋁的粒度比所述鉆石微粉的粒度高一個粒度級。
[0011]在其中一個實(shí)施例中，以所述陶瓷粉末的質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述陶瓷粉末中含有35%~45%的氧化硅、25%~35%的氧化鋁、10%~20%的氧化鎂和10%~20%的氧化鋅。
[0012]上述陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具磨拋工件時所需壓力小、磨耗小、使用壽命長、磨削力強(qiáng)、研磨效率大大提高。
[0013]一種陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具的制備方法，包括以下步驟:
將磨粒和陶瓷結(jié)合劑混合，冷壓成型后高溫?zé)Y(jié)，得到陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具，所述陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具中磨粒的質(zhì)量百分含量為20°/『50%、陶瓷結(jié)合劑的質(zhì)量百分含量為50%~80%。
[0014]在其中一個實(shí)施例中，以所述磨粒的質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述磨粒中含有50%~90%的鉆石微粉和10%~50%的碳化硅或三氧化二鋁；
以所述陶瓷結(jié)合劑的質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述陶瓷結(jié)合劑中含有1%~3%的纖維素、3%~15%的水及余量的陶瓷粉末。
[0015]在其中一個實(shí)施例中，所述冷壓成型的條件為常溫、2噸/cm2的壓力。
[0016]在其中一個實(shí)施例中，所述高溫?zé)Y(jié)的溫度為800 °C ~880°C。
[0017]上述陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具的制備方法簡單、制備出的陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具磨拋工件時所需壓力小、磨耗小、使用壽命長、磨削力強(qiáng)、研磨效率大大提高。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。
[0019]一種陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具，含有20%~50%質(zhì)量百分含量的磨粒和50%~80%質(zhì)量百分含量的陶瓷結(jié)合劑。
[0020]在本實(shí)施方式中，陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具中含有45%質(zhì)量百分含量的磨粒和55%質(zhì)量百分含量的陶瓷結(jié)合劑。
[0021]其中，磨粒中含有50%~90%質(zhì)量含量的鉆石微粉和10%~50%質(zhì)量含量的碳化硅或三氧化二鋁。
[0022]陶瓷結(jié)合劑中含有1%~3%質(zhì)量百分含量的纖維素、3%~15%質(zhì)量百分含量的水及余量的陶瓷粉末。
[0023]優(yōu)選的，鉆石微粉的粒度為22 μ m~36 μ m (通常寫作22/36，單位為μ m)、12 μηι~22 μπι (通常寫作 12/22，單位為 μπι)、8μηι~12μηι (通常寫作 8/12，單位為 μπι)、4 μ m~8 μ m (通常寫作4/8，單位為μ m)、2 μ m~4 μ m (通常寫作2/4，單位為μπι)、1μηι~2μπι(通常寫作1/2，單位為μπι)、0.5 μηι~1 μπι (通常寫作0.5/1，單位為μm)或O μm~0.5 μm(通常寫作0/0.5，單位為μπι)。
[0024]碳化硅或三氧化二鋁的粒度為鉆石微粉的粒度高一個粒度級。
[0025]例如，鉆石微粉的粒度為4 μ m~8 μ m，碳化硅或三氧化二鋁的粒度為8 μ m~12 μ m。
[0026]陶瓷粉末為納米級陶瓷粉末。
[0027]陶瓷粉末中含有35%~45%質(zhì)量百分含量的氧化娃、25%~35%質(zhì)量百分含量的氧化鋁、10%~20%質(zhì)量百分含量的氧化鎂和10%~20%質(zhì)量百分含量的氧化鋅。
[0028]上述陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具用于瓷磚、石材等板面的精磨、拋光加工，且磨拋工件時所需壓力小、磨耗小、使用壽命長、磨削力強(qiáng)、研磨效率大大提高。
[0029]一種陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具的制備方法，包括以下步驟:
將磨粒和陶瓷結(jié)合劑混合，冷壓成型后高溫?zé)Y(jié)，得到陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具，所述陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具中磨粒的質(zhì)量百分含量為20°/『50%、陶瓷結(jié)合劑的質(zhì)量百分含量為50%~80%。
[0030]其中，磨粒中含有50%~90%質(zhì)量百分含量的鉆石微粉和10%~50%質(zhì)量百分含量的碳化娃或三氧化二銷;
所述陶瓷結(jié)合劑中含有1%~3%質(zhì)量百分含量的纖維素、3%~15%質(zhì)量百分含量的水及余量的陶瓷粉末。
[0031]優(yōu)選的，鉆石微粉的粒度為22 μηι~36 μπι、12 μηι~22 μπι、8 μηι~12 μπι、4 μηι~8 μπι、
2μ m~4 μ m、I μ m~2 μ m、0.5 μ m~l μ m 或 O μ m~0.5 μ m。
[0032]碳化硅或三氧化二鋁的粒度為鉆石微粉的粒度高一個粒度級。
[0033]例如，鉆石微粉的粒度為4 μ m~8 μ m，碳化硅或三氧化二鋁的粒度為8 μ m~12 μ m。
[0034]陶瓷粉末為納米級陶瓷粉末。
[0035]陶瓷粉末中含有35%~45%質(zhì)量百分含量的氧化娃、25%~35%質(zhì)量百分含量的氧化鋁、10%~20%質(zhì)量百分含量的氧化鎂和10%~20%質(zhì)量百分含量的氧化鋅。
[0036]其中，冷壓成型的條件為常溫、2噸/cm2的壓力。
[0037]高溫?zé)Y(jié)的溫度為800 °C -880 °C。
[0038]具體的，陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具的制備方法如下:
將上述粒度范圍中某一粒度的鉆石微粉與大一粒度級的碳化硅或三氧化二鋁混合，得到磨粒；
在上述磨粒中加入少量(能覆蓋磨粒即可)乙醇均勻潤濕，再與陶瓷結(jié)合劑混合，攪拌均勻后，冷壓成型后高溫?zé)Y(jié)，得到陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具。
[0039]上述陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具的制備方法簡單，制備出的陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具磨拋工件時所需壓力小、磨耗小、使用壽命長、磨削力強(qiáng)、研磨效率大大提高。
[0040]以下為具體實(shí)施例。
[0041]實(shí)施例1
將20kg磨粒和80kg陶瓷結(jié)合劑混合，常溫、2噸/cm2的壓力冷壓成型后，在800°C高溫?zé)Y(jié)，得到陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具。
[0042]實(shí)施例2
將50kg磨粒和50kg陶瓷結(jié)合劑混合，常溫、2噸/cm2的壓力冷壓成型后，在880°C高溫?zé)Y(jié)，得到陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具。
[0043]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具，其特征在于，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，所述陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具由20%~50%的磨粒和50%~80%的陶瓷結(jié)合劑組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具，其特征在于，以所述磨粒的質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述磨粒中含有50%~90%的鉆石微粉和10%~50%的碳化硅或三氧化二鋁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具，其特征在于，以所述陶瓷結(jié)合劑的質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述陶瓷結(jié)合劑中含有1%~3%的纖維素、3%~15%的水及余量的陶瓷粉末。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具，其特征在于，所述鉆石微粉粒度為22 μ m~36 μ m、12 μ m~22 μ m、8 μ m~12 μ m、4 μ m~8 μ m、2 μ m~4 μ m、I μ m~2 μ m、0.5 μ m~l μ m或 O μ m~0.5 μ m0
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具，其特征在于，所述碳化硅或三氧化二鋁的粒度比所述鉆石微粉的粒度高一個粒度級。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具，其特征在于，以所述陶瓷粉末的質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述陶瓷粉末中含有35%~45%的氧化硅、25%~35%的氧化鋁、10%~20%的氧化鎂和10%~20%的氧化鋅。
7.—種陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 將磨粒和陶瓷結(jié)合劑混合，冷壓成型后高溫?zé)Y(jié)，得到陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具，所述陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具中磨粒的質(zhì)量百分含量為20°/『50%、陶瓷結(jié)合劑的質(zhì)量百分含量為50%~80%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具的制備方法，其特征在于，以所述磨粒的質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述磨粒中含有50%~90%的鉆石微粉和10%~50%的碳化硅或三氧化二鋁； 以所述陶瓷結(jié)合劑的質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述陶瓷結(jié)合劑中含有1%~3%的纖維素、3%~15%的水及余量的陶瓷粉末。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具的制備方法，其特征在于，所述冷壓成型的條件為常溫、2噸/cm2的壓力。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具的制備方法，其特征在于，所述高溫?zé)Y(jié)的溫度為800 °C -880 °C。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，該陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具由20%~50%的磨粒和50%~80%的陶瓷結(jié)合劑組成。本發(fā)明還提供一種陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具的制備方法。上述陶瓷結(jié)合劑鉆石磨具磨拋工件時所需壓力小、磨耗小、使用壽命長、磨削力強(qiáng)、研磨效率大大提高。
【IPC分類】B24D3-34, B24D3-18, C04B35-14, B24D18-00
【公開號】CN104786163
【申請?zhí)枴緾N201510231141
【發(fā)明人】彭明保
【申請人】廣州金谷鉆石工具有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年5月8日