專利名稱：低溫陶瓷結(jié)合劑的cbn砂輪及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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本發(fā)明涉及磨具及磨削技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低溫陶瓷結(jié)合劑的CBN砂 輪及其制備工藝。
背景技術(shù)：
我們了解到CBN磨料是一種超硬材料，它作為磨料在砂輪中起到主要磨削 作用，磨料的質(zhì)量直接影響砂輪的很多性能指標(biāo)。但是砂輪構(gòu)造中更主要的是 其組織結(jié)構(gòu)，既是結(jié)合劑。結(jié)合劑的作用是分散、把持CBN磨料。過(guò)去的CBN 砂輪由于其強(qiáng)度不夠，磨料輕易脫落，較難保持砂輪形狀，并且易造成砂輪的 堵塞。此外， 一般的陶瓷制品燒結(jié)溫度在1200。C以上，由于CBN磨料自身的耐 燒溫度為100(TC，雖然CBN磨料的理論耐熱溫度為IOOO'C，但是CBN磨料從 700'C就開(kāi)始產(chǎn)生微量氧化，易造成燒損。

發(fā)明內(nèi)容
為克服已有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種低溫陶瓷結(jié)合劑的CBN砂 輪及其制備工藝，降低陶瓷結(jié)合劑的燒成溫度，提高結(jié)合劑對(duì)磨料的潤(rùn)濕性、 結(jié)合劑硬度、耐磨性等的低溫陶瓷結(jié)合劑的CBN砂輪及其制備工藝。
為達(dá)到以上的發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是 一種低溫陶瓷結(jié)合劑 的CBN砂輪CBN砂輪，由結(jié)合劑、輔料、磨層、過(guò)渡層構(gòu)成。結(jié)合劑的成分 和比例為Si02 48~60% 、 A1203 25 37% 、 Na20 5 10% 、 Li20 3~7%; 磨料層的配料和比例CBN 23-40% 、 SiC 23~40% ;結(jié)合劑20.3 29.8% 、 糊精粉0.1~0.3% 、核桃粉0.1~0.2%;過(guò)渡層的配料和比例SiC64~76% 、 結(jié)合劑21.9-32.9% 、糊精粉0.1~0.2% 。 在磨料的選用上，可采用不同材質(zhì)、不同品種的磨料混合使用，如可在所
述的CBN砂輪中加入一定比例的金剛石。
低溫陶瓷結(jié)合劑的CBN砂輪的制備工藝，經(jīng)過(guò)配混料、磨料層毛坯壓制成 型、磨料層毛坯燒結(jié)、基體粘膠尺寸實(shí)配確定及加工、磨料層與基體粘接、回 轉(zhuǎn)試驗(yàn)、磨料層外圓及端面修整、砂輪磨料層檢査、動(dòng)平衡、外觀處理、最終 檢査。將混好的CBN磨料層和SiC過(guò)渡層成型料按照成型單重稱量，按先后順 序分別投入磨具中成型。其中壓制成型特點(diǎn)是用壓力成型機(jī)壓制砂輪毛坯成 型，采用限壓方式控制壓力在要求范圍內(nèi)，以達(dá)到控制產(chǎn)品磨料層的密度；用 外套和芯桿均有一定錐度的專用磨具，減少毛坯卸模時(shí)的殘余應(yīng)力；采用分層 壓制的方法，解決壓力傳導(dǎo)不暢及密度不均勻的問(wèn)題。其中燒成工藝特點(diǎn)是-陶瓷CBN砂輪的燒成采用溫度曲線控制方式；CBN磨的燒結(jié)溫度、陶瓷的燒結(jié) 溫度都控制在在100(TC以下；采用惰性氣體保護(hù)的焙燒方式，使CBN磨料在高 溫條件下不被氧化。
本發(fā)明的有益效果是通過(guò)降低陶瓷結(jié)合劑的燒成溫度，節(jié)約了CBN磨料 從70(TC就開(kāi)始產(chǎn)生微量氧化，易造成燒損的問(wèn)題。結(jié)合劑燒成溫度低，使得強(qiáng) 度高，對(duì)磨料潤(rùn)濕性好、把持能力高。由于在磨料的選用上，采用的不同材質(zhì)、 不同品種的磨料混合使用的方式，例如在CBN砂輪中加入一定比例的金剛石， 提高了產(chǎn)品的強(qiáng)度，能改善使用單一磨料的磨具在使用過(guò)程中的部分缺陷，起 到提高磨削的作用。


圖1是低溫陶瓷結(jié)合劑的CBN砂輪的制備工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
低溫陶瓷結(jié)合劑的CBN砂輪CBN砂輪，結(jié)合劑的成分和比例為-SiQ2
48 60%
A1203 25~37%
Na20
10%
Li2Q
3 7%
F料層的配料和比例為:
CBN
23~40%
SiC
23~40%
結(jié)合劑 20.3-29.8% 核桃粉 0.1-0.2%
過(guò)渡層的配料和比例為
糊精粉 0.1 0.3%
SiC
64~760/o
結(jié)合劑 21.9~32.9%
糊精粉 0.1~0.2%
在磨料的選用上，可采用不同材質(zhì)、不同品種的磨料混合使用，如可在所 述的CBN砂輪中加入一定比例的金剛石。
低溫陶瓷結(jié)合劑的CBN砂輪的制備工藝步驟配混料一磨料層毛坯壓制成 型一磨料層毛坯燒結(jié)一基體粘膠尺寸實(shí)配確定及加工一磨料層與基體粘接一回 轉(zhuǎn)試驗(yàn)一磨料層外圓及端面修整一砂輪磨料層檢查一動(dòng)平衡一外觀處理一最終 檢査，將混好的CBN磨料層和SiC過(guò)渡層成型料按照成型單重稱量，按先后順 序分別投入磨具中成型。
實(shí)施例1
CBN: 37.83°/。， SiC: 38.94%,結(jié)合劑22.93%，糊精粉0.2%,核桃粉 0.1%。上述成分配比的磨料層的三點(diǎn)抗彎強(qiáng)度為95.2MPa。 實(shí)施例2
CBN: 35.57%， SiC: 35.73°/。，結(jié)合劑28.5%,糊精粉0.1%,核桃粉0.1%。 上述成分配比的磨料層的三點(diǎn)抗彎強(qiáng)度為105.4MPa。
由于CBN磨料自身的耐燒溫度為IOOO"C，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)的燒結(jié)溫度曲線
中，最高的燒結(jié)溫度為75(TC，燒結(jié)曲線為
20 °C (80min)80 °C (120min) 150 °C (150min)500 °C (180min)500 °C (60min) 600°C(60 min)600。C(120 min)750。C(120 min)750。C(0 min)
然而一般的陶瓷制品燒結(jié)溫度都在120(TC以上，我們?cè)?50。C下設(shè)計(jì)了適 合做陶瓷CBN砂輪的高強(qiáng)度結(jié)合劑。
采用惰了性氣體(氮?dú)?保護(hù)的焙燒方式，保證CBN磨料在高溫條件下不 被氧化。
權(quán)利要求
1、一種低溫陶瓷結(jié)合劑的CBN砂輪CBN砂輪，由結(jié)合劑、輔料、磨料層、過(guò)渡層構(gòu)成，其特征在于結(jié)合劑的成分和比例為SiO248～60％Al2O325～37％Na2O5～10％ Li2O 3～7％磨料層的配料和比例為CBN 23～40％SiC 23～40％結(jié)合劑 20.3～29.8％糊精粉 0.1～0.3％核桃粉 0.1～0.2％過(guò)渡層的配料和比例為SiC 64～76％ 結(jié)合劑 21.9～32.9％糊精粉 0.1～0.2％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫陶瓷結(jié)合劑的CBN砂輪，其特征在于 在磨料的選用上，可采用不同材質(zhì)、不同品種的磨料混合使用，如可在所述的 CBN砂輪中加入一定比例的金剛石。
3、 一種低溫陶瓷結(jié)合劑的CBN砂輪的制備工藝，包括配混料、磨料層 毛坯壓制成型、磨料層毛坯燒結(jié)、基體粘膠尺寸實(shí)配確定及加工、磨料層與基 體粘接、回轉(zhuǎn)試驗(yàn)、磨料層外圓及端面修整、砂輪磨料層檢査、動(dòng)平衡、外觀 處理、最終檢査，其特征在于將混好的CBN磨料層和SiC過(guò)渡層成型料按照 成型單重稱量，按先后順序分別投入磨具中成型，其中壓制成型特點(diǎn)A.用壓力成型機(jī)壓制砂輪毛坯成型，采用限壓方式控制壓力在要求范圍 內(nèi)，以達(dá)到控制產(chǎn)品磨料層的密度；B. 用外套和芯桿均有一定錐度的專用磨具，減少毛坯卸模時(shí)的殘余應(yīng)力;C. 采用分層壓制的方法，解決壓力傳導(dǎo)不暢及密度不均勻的問(wèn)題； 燒成工藝特點(diǎn)A、 陶瓷CBN砂輪的燒成采用溫度曲線控制方式；B、 CBN磨的燒結(jié)溫度、陶瓷的燒結(jié)溫度都控制在在100(TC以下，C、 采用惰性氣體保護(hù)的焙燒方式，使CBN磨料在高溫條件下不被氧化。
全文摘要
低溫陶瓷結(jié)合劑的CBN砂輪CBN砂輪，由結(jié)合劑、輔料、磨層、過(guò)渡層構(gòu)成。結(jié)合劑的成分和比例為SiO₂ 48～60％、Al₂O₃ 25～37％、Na₂O 5～10％、Li₂O 3～7％；磨料層的配料和比例CBN 23～40％、SiC 23～40％；結(jié)合劑20.3～29.8％、糊精粉0.1～0.3％、核桃粉0.1～0.2％；過(guò)渡層的配料和比例SiC 64～76％、結(jié)合劑21.9～32.9％、糊精粉0.1～0.2％。經(jīng)過(guò)配混料、磨料層毛坯壓制成型、磨料層毛坯燒結(jié)、基體粘膠尺寸實(shí)配確定及加工、磨料層與基體粘接、回轉(zhuǎn)試驗(yàn)、磨料層外圓及端面修整、砂輪磨料層檢查、動(dòng)平衡、外觀處理等工藝過(guò)程，通過(guò)降低陶瓷結(jié)合劑的燒成溫度，解決了CBN磨料氧化，易造成燒損的問(wèn)題，并提高了產(chǎn)品的強(qiáng)度。
文檔編號(hào)C04B35/63GK101353258SQ20081001267
公開(kāi)日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2008年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月7日
發(fā)明者呂升東, 昆 王, 鄭勇閣 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)中科超硬磨具磨削研究所