[发明专利]一种砂布、砂带用磨料及其制作工艺

说明书

技术领域

本发明涉及砂布及砂带用，具有长寿命高磨削效率的金刚石/立方氮化硼磨料，本发明还涉及该磨料的制作工艺。

背景技术

传统普通的砂布、砂带一般利用碳化硅、氧化铝等普通磨料，其使用效率低，使用寿命短。这种传统的普通砂布、砂带对于一些硬度较大的工件材质，不能够满足对其表面光洁度的要求，而且使用寿命和磨削效率十分有限，导致磨削加工成本大幅度提高或无法满足加工要求。

发明内容

本发明的目的就是提供新型砂布、砂带用钎焊超硬材料金刚石/立方氮化硼层磨料及其制备工艺，代替传统普通的砂布、砂带磨料，通过采用全新的材料和制造工艺，得到一种新型的柔性钎焊金刚石/立方氮化硼层薄片。其制作工艺简单易行，无毒，无污染，制备的磨料的耐磨性能大大增强，使得砂布、砂带工具的工作效率和使用寿命大幅度提高。

本发明的磨料是将钎料预合金粉末混料后，再与金刚石/立方氮化硼配混，冷压成薄片，薄片钎焊烧结成的柔性薄片。

所述的钎料预合金粉末包括以下质量百分比的组分：Cu30～45％，Fe20～40％，Co8～20％，Cr3～10％，Sn3～8％，Ti2～5％，Si1～3％，B1～3％。

所述的金刚石/立方氮化硼中，金刚石和立方氮化硼的质量比例均为0％～100％；所述的金刚石/立方氮化硼占与钎料预合金粉末混合后混料的质量比为1％～30％(在混料中体积比例为3％～50％)，两者粒度均小于20目。根据需要，金刚石和立方氮化硼可单独使用也可混合使用，即两者的质量比例为0％～100％。金刚石和立方氮化硼混合使用时，根据计算需用量临时称取混合。

根据配方计算出钎焊预合金粉料的用量，准确称量，然后加入需要量的金刚石/立方氮化硼配，再按照混合粉末总质量的1％～3％添加成型剂，一起放在专用混料设备中进行机械混合。其作用是使金刚石/立方氮化硼和钎料预合金粉末之间混合均匀，不因两者之间的密度不同产生偏析和浮选，并改善粉末的成形性能。混好后的粉料装入干燥器皿内密封保存备用。

在压力机中冷压成形工艺步骤为：称量-模具检查-模具装配-投料-刮平-装压头-送入压力机压制-保压-卸压-卸模。

将冷压薄片装在耐高温的陶瓷烧舟内，送入真空或通保护气氛(保护气氛一般用H²或氨分解得到的H²+N²或其它惰性气体)的钎焊加热设备内加热烧结至750～1100℃，并保温30秒～5分钟，然后随炉自然冷却。

将本发明制造的磨料金刚石/立方氮化硼通过强力胶粘结在砂布、砂带的基材表面，从而形成耐磨工具。通过查阅文献，暂未发现采用类似方法制造超硬磨料金刚石/立方氮化硼砂布、砂带。

本发明的优势在于：以往的普通砂布、砂带采用的是SiC、Al²O³或其它普通磨料，本发明采用的是超硬磨料金刚石和立方氮化硼做为磨料，这样得到的砂布、砂带的耐磨性能强、研磨效率高。另外普通砂布、砂带用磨料是利用树脂作为SiC、Al²O³或其它普通磨料的包镶材料，树脂的包镶能力非常小，本发明采用金属钎料预合金粉末作为超硬磨料金刚石和立方氮化硼的包镶材料，极大提高了对超硬磨料金刚石和立方氮化硼的包镶能力。同时，普通砂布、砂带磨料在制造过程中，由于采用了树脂成分，对环境有一定的污染，对人体有一定的危害，本发明得到的超硬磨料金刚石和立方氮化硼砂布、砂带未采用任何有害物质，制造过程是在密封设备中进行的，生产工艺快捷，对环境不会造成污染，对人体也没有任何危害。

试验对比情况：

利用100mm×610mm尺寸40目的普通砂带和本发明金刚石/立方氮化硼砂带，研磨同样质量、尺寸为40mm×24mm陶瓷块表面，要求达到同样光洁度。一条100mm×610mm普通砂带加工40mm×24mm陶瓷块表面50件用时2小时报废。使用本发明一条100mm×610mm金刚石/立方氮化硼砂带，加工40mm×24mm陶瓷块表面1000件用时10小时后，砂带才报废。

由以上可知，本发明制作工艺简单易行，无毒，无污染，制备的磨料的耐磨性能大大增强，使得砂布、砂带工具的工作效率和使用寿命大幅度提高。

具体实施方式

以下实施例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。

实施例1-4按照如下方法制备：