陶瓷結合劑超硬磨具及其製造方法
2023-06-08 10:49:26 2
專利名稱：陶瓷結合劑超硬磨具及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種陶瓷結合劑超硬磨具及其製造方法。
在傳統陶瓷結合劑超硬磨具製造方法中，一般是將金剛石或立方氮化硼以一定比例加入到粉狀陶瓷結合劑中，充分混合均勻之後裝入模具，然後經室溫條件下壓製成型，再入爐燒結；或裝模後置於燒結溫度環境中壓制與燒結同時進行；上述兩種傳統工藝製造的磨具由於磨料易受結合劑高溫浸蝕而使磨料損傷光滑的磨料表面使磨料易於非磨削脫落，造成磨具壽命短、效率低；磨料的膨脹係數與結合劑相差較大，在冷卻收縮過程中易使磨粒與結合劑粘結處產生裂紋。
本發明的目的在於提供一種陶瓷結合劑超硬磨具及其製造方法，該方法製造的超硬磨具與傳統工藝製造的磨具相比，具有使用壽命長和生產效率高等優點。
這種陶瓷結合劑超硬磨具及其製造方法，其特徵在於用低熔點玻璃或陶瓷3將塗覆材料2粘結於磨料1表面；然後，將表面塗覆的磨料1用陶瓷結合劑粉料混合，然後，用冷壓—燒結或熱壓—燒結的方法製成超硬磨具；所說的磨料1表面的塗覆材料2是剛玉、立方氮化硼、金剛石或碳化矽；所說的用作粘結劑的低熔點玻璃或陶瓷3與塗覆材料2剛玉、立方氮化硼、金剛石或碳化矽所構成的塗層的重量相當於磨料1重量的5～200％；陶瓷結合劑的主要成分為SiO2、Al2O3、B2O3、Na2O、Li2O、MgO、ZrO2，需要時，添加Ti、Al、Ni、Mo、W、Cr金屬。
用這種方法製造的超硬磨具在磨削中效率與壽命都大幅度提高，其主要原因是由於磨料表面塗層保護磨料不受結合劑的浸蝕；塗層凸凹不平的表面還增加了磨粒與結合劑的接觸面積，使磨粒減少非磨削脫落；是磨料表面塗層的成分有助於磨粒與結合劑良好結合；磨料表面塗層有利於結合劑與磨粒膨脹係數的調整，使其燒結冷卻過程中減少磨粒與結合劑之間出現裂紋的機會。
附圖及實施例
圖1.超硬磨具表面塗覆剛玉硬質磨料示意2.金剛石表面以低熔點玻璃為粘結劑塗覆剛玉的金相照片實施例1立方氮化硼磨料120目，表面塗覆低熔點玻璃粘結的剛玉，增重量(比未塗覆前的重量增加的百分比)38％，與適量的主要成分為SiO2、Al2O3、B2O3及少量Na2O、Li2O、MgO、Al、Ti、Ni混合物為結合劑的陶瓷粉末充分混合，裝入模具後經一定壓力壓製成型，脫模並乾燥後置於電阻爐中加熱，在960℃燒結100分鐘，緩慢冷卻至室溫出爐。
實施例2金剛石200～230目，表面塗覆低熔點玻璃粘結的剛玉與碳化矽，增重量(比未塗覆前的重量增加的百分比)45％，與適量的主要成分為SiO2、Al2O3、B2O3及少量Na2O、Li2O、MgO、Al、Si、WC混合物為結合劑的陶瓷粉末充分混合，裝入模具後經一定壓力壓製成型，脫模並乾燥後置於電阻爐中加熱，在860℃燒結90分鐘，緩慢冷卻至室溫出爐。
權利要求
1.一種陶瓷結合劑超硬磨具及其製造方法，其特徵在於用低熔點玻璃或陶瓷(3)將塗覆材料(2)粘結於磨料(1)表面；然後，將表面塗覆的磨料(1)用陶瓷結合劑粉料混合，再用冷壓—燒結或熱壓—燒結的方法製成超硬磨具。
2.根據權利要求1所述的陶瓷結合劑超硬磨具，其特徵在於磨料(1)表面的塗覆材料(2)是剛玉、立方氮化硼、金剛石或碳化矽。
3.根據權利要求1中所述的陶瓷結合劑超硬磨具，其特徵在於用作粘結劑的低熔點玻璃或陶瓷(3)與塗覆材料(2)剛玉、立方氮化硼、金剛石或碳化矽所構成的塗層的重量相當於磨料(1)重量的5～200％。
4.根據權利要求1所述的陶瓷結合劑超硬磨具，其特徵在於陶瓷結合劑的主要成分為SiO2、Al2O3、B2O3、Na2O、Li2O、MgO、ZrO2。
5.根據權利要求1所述的陶瓷結合劑超硬磨具，其特徵在於陶瓷結合劑的主要成分為SiO2、Al2O3、B2O3、Na2O、Li2O、MgO、ZrO2，添加Ti、Al、Ni、Mo、W、Cr金屬。
全文摘要
本發明涉及一種陶瓷結合劑超硬磨具及其製造方法，該方法用低熔點玻璃或陶瓷將塗覆材料(2)粘結於磨料(1)表面；然後，將表面塗覆的磨料(1)用陶瓷結合劑粉料混合，再用冷壓—燒結或熱壓—燒結的方法製成超硬磨具。其優點為用這種方法製造的超硬磨具與表面無塗覆磨料製造的磨具相比，具有更高的壽命與效率。
文檔編號B24D3/00GK1390682SQ0211875
公開日2003年1月15日 申請日期2002年4月30日 優先權日2002年4月30日
發明者王明智, 王豔輝, 趙玉成 申請人:燕山大學