一種具有大容屑腔的磨塊、其制備方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有大容肩腔的磨塊、其制備方法及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]硅、固結(jié)藍(lán)寶石、碳化硅等光電材料以及工程陶瓷、天然巖石等硬脆材料在光伏、LED產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體微電子、光學(xué)晶體、航空航天、民用等領(lǐng)域發(fā)揮著無可替代的優(yōu)勢作用。受硬脆材料高硬度、高脆性難加加工特點的限制，采用固結(jié)磨塊進(jìn)行磨拋加工是其獲得高質(zhì)量表面的主要手段。固結(jié)磨塊磨拋加工材料的實質(zhì)是磨塊表面眾多磨料對工件材料的不斷刻劃切削將被磨除部分工件材料轉(zhuǎn)化成微小磨肩從而達(dá)到磨除材料。由于常規(guī)磨塊所用磨料尺寸小(甚至達(dá)到50um以下)，磨塊與工件接觸界面縫隙削，缺乏容納磨肩空間；結(jié)果導(dǎo)致大量磨肩滯留在磨塊與工件接觸界面，導(dǎo)致磨塊發(fā)生堵塞，不僅影響加工效率，甚至進(jìn)而引發(fā)燒傷等問題，根本達(dá)不到人們所預(yù)期的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供了一種具有大容肩腔的磨塊、其制備方法及應(yīng)用，通過其中的凝膠容肩球在使用過程中破碎，可在磨塊表面形成大量容肩腔，從而解決現(xiàn)有磨塊容肩腔空間不足的缺陷，還能根據(jù)需要，實現(xiàn)磨拋盤表面容肩空間按需分布。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案之一是:
[0005]一種具有大容肩腔的磨塊的制備方法，包括:
[0006]I)按凝膠原料:海藻酸鈉溶液為48?52g:0.9?1.1L的比例將凝膠原料加入至質(zhì)量濃度為3.5?4.5%的海藻酸鈉溶液中，超聲攪拌1.5?2.5小時，形成均勻的混合液；將混合液通過直徑為0.4?0.6mm的針孔，以55?65滴/秒的速度滴入至質(zhì)量濃度為0.4?0.6%的氯化鈣溶液中，制得凝膠容肩球；
[0007]2)取磨料與上述之凝膠容肩球按體積比1:1?8進(jìn)行均化混合，得到混合物；
[0008]3)將2)中得到的混合物與結(jié)合劑按體積比1:9?11均勻混合后倒入磨具，固化成型，移除磨具，即得磨塊。
[0009]一實施例中:所述凝膠原料為氧化鋁、碳化硅、石墨粉中的至少一種。
[0010]—實施例中:所述步驟I)中，制得的凝膠容肩球粒徑為0.4?1.1mm。
[0011]一實施例中:所述磨料為立方氮化硼、金剛石中的至少一種。
[0012]5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有大容肩腔的磨塊的制備方法，其特征在于:所述磨料表面預(yù)先經(jīng)過金屬化和/或粗糙化涂層處理。
[0013]一實施例中:所述的結(jié)合劑為環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂、光固化樹脂、熱固化樹脂、金屬結(jié)合劑中的至少一種。
[0014]一實施例中:所述固化成型為自然固化、加熱固化、光固化、微波固化中的至少一種。
[0015]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案之二是:
[0016]一種具有大容肩腔的磨塊，所述磨塊中含有磨料、凝膠容肩球及結(jié)合劑，且三者的體積比為磨料:凝膠容肩球:結(jié)合劑為1:1?8:20?90。
[0017]一實施例中:所述凝膠容肩球為氧化鋁凝膠容肩球、碳化硅凝膠容肩球、石墨粉凝膠容肩球中的至少一種。
[0018]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案之三是:
[0019]一種具有大容肩腔的磨拋盤，所述磨拋盤由具有不同凝膠容肩球濃度的具有大容肩腔的磨塊按一定組合方式固定在磨拋盤基體上形成。
[0020]本技術(shù)方案與【背景技術(shù)】相比，它具有如下優(yōu)點:
[0021]本發(fā)明的一種具有大容肩腔的磨塊、其制備方法及應(yīng)用，磨塊中含有凝膠容肩球，磨塊使用過程中，凝膠容肩球通過水解、破碎等方式脫離磨塊，在磨塊表面通過“失材”形成大量容肩腔，從而解決現(xiàn)有磨塊容肩腔空間不足的缺陷，還能根據(jù)需要，通過不同容肩球濃度磨塊的組合排布構(gòu)成具有一定容肩腔分布的磨拋盤，從而徹底解決現(xiàn)有磨拋盤容肩空間分布不足和容肩空間單一分布的缺陷，實現(xiàn)磨拋盤表面容肩空間按需分布，避免了使用過程發(fā)生堵塞及燒傷工件的問題，從而可以實現(xiàn)高效精密磨拋。
【附圖說明】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0023]圖1為本發(fā)明實施例1中磨塊Ml的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，圖中11為磨粒，22為氧化鋁凝膠容肩球，33為環(huán)氧樹脂。
[0024]圖2為本發(fā)明實施例6中磨拋盤結(jié)構(gòu)示意圖，圖中Ml為磨塊Ml，M2為磨塊M2，M3為磨塊M3, 2為磨拋盤基體。
【具體實施方式】
[0025]下面通過實施例具體說明本發(fā)明的內(nèi)容:
[0026]實施例1
[0027]I)按氧化鋁:海藻酸鈉溶液為50g: IL的比例將粒徑為100?150 μ m的氧化鋁微粉加入至質(zhì)量濃度為4%的海藻酸鈉溶液中，超聲攪拌2小時，形成均勻的混合液；將混合液通過直徑為0.5mm的針孔，以60滴/秒的速度滴入至質(zhì)量濃度為0.5 %的氯化鈣溶液中，制得粒徑為0.5?Imm的氧化鋁凝膠容肩球；
[0028]2)取粒徑為200?250 μ m的微細(xì)金剛石磨粒與氧化鋁凝膠容肩球按體積比1:2進(jìn)行均化混合，得到混合物；
[0029]3)將2)中得到的混合物與結(jié)合劑環(huán)氧樹脂按體積比1:10均勻混合后倒入磨具，經(jīng)過3小時常壓室溫自然固化成型后，移除磨具，即得磨塊M1，磨塊Ml的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所不O
[0030]實施例2
[0031]I)按氧化鋁:海藻酸鈉溶液為50g:1L的比例將粒徑為10?30 μ m的氧化鋁微粉加入至質(zhì)量濃度為4%的海藻酸鈉溶液中，超聲攪拌2小時，形成均勻的混合液；將混合液通過直徑為0.5mm的針孔，以60滴/秒的速度滴入至質(zhì)量濃度為0.5 %的氯化鈣溶液中，制得粒徑為0.5?Imm的氧化鋁凝膠容肩球；
[0032]2)取粒徑為40?50 μm的微細(xì)金剛石磨粒與氧化鋁凝膠容肩球按體積比1:4進(jìn)行均化混合，得到混合物；
[0033]3)將2)中得到的混合物與環(huán)氧樹脂按體積比1:10均勻混合后倒入磨具，經(jīng)過3小時常壓室溫自然固化成型后，移除磨具，即得磨塊M2。
[0034]實施例3
[0035]I)按氧化鋁:海藻酸鈉溶液為50g: IL的比例將粒徑為100