[发明专利]一种研磨设备中碳化硅研磨桶的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种研磨设备中碳化硅研磨桶的制造方法，属于碳化硅制品技术领域。 

背景技术

研磨机适用于金属、有色金属和非金属制品的各种零件的去毛刺、去锈、倒圆和光亮抛光。特别适用于易变形工件的表面光整加工，经该型研磨机光整加工后的零件，不仅保持原有的形位精度，而且能提高零件表面粗糙度1-2级。 

研磨筒是是研磨机的重要组成部件，目前市场上出现的研磨筒通常用不锈钢材料表面渗氮进行制作，但是这种研磨筒的使用寿命较短，且会有各种金属离子污染物料，粉体颜色变灰、变黑、严重时造成产品质量不合格，只能加工硬度（莫氏）5 级以下的物料。 

还有的采用聚氨酯，作为内衬材料，比先前的钢内衬稍好一些，但是，由于聚氨酯的散热性能差，使研磨的物料温度急剧上升，达到80 ℃ 左右，众所周知，聚氨酯的软化温度仅仅是80 ℃ ，因此，这时造成无法继续研磨同时，部分聚氨酯会熔进物料，等物料烘干后，会出现粗大颗粒的聚氨酯混在粉体之中，使产品纯度下降，甚至所加工粉体报废。 

纯碳化硅是无色透明的晶体。工业碳化硅因所含杂质的种类和含量不同，而呈浅黄、绿、蓝乃至黑色，透明度随其纯度不同而异。碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的 α-SiC和立方体的β-SiC（称立方碳化硅)。α-SiC由于其晶体结构中碳和硅原子的堆垛序列不同而构成许多不同变体，已发现70余种。β-SiC于2100℃以上时转变为α-SiC。 

碳化硅的工业制法是用优质石英砂和石油焦在电阻炉内炼制。炼得的碳化硅块，经破碎、酸碱洗、磁选和筛分或水选而制成各种粒度的产品。 

碳化硅有黑碳化硅和绿碳化硅两个常用的基该品种，都属α-SiC。 

①黑碳化硅含SiC约95%，其韧性高于绿碳化硅，大多用于加工抗张强度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等。 

②绿碳化硅含SiC约97%以上，自锐性好，大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃，也用于研磨汽缸套和精磨高速钢刀具。此外还有立方碳化硅，它是以特殊工艺制取的黄绿色晶体，用以制作的磨具适于轴承的超精加工，可使表面粗糙度从Ra32～0.16微米一次加工到Ra0.04～0.02微米。 

碳化硅的硬度很大,莫氏硬度为9.5级，仅次于世界上最硬的金刚石（10级），碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，除作磨料用外，还有很多其他用途，例如：以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁，可提高其耐磨性而延长使用寿命1～2倍；用以制成的高级耐火材料，耐热震、体积小、重量轻而强度高，节能效果好。低品级碳化硅（含SiC约85%）是极好的脱氧剂，用它可加快炼钢速度，并便于控制化学成分，提高钢的质量。 

但是，目前国内外市场上未出现将碳化硅材料应用到研磨筒的制作中的相关公开文献。 

发明内容

本发明所要解决的问题是为了克服现有研磨桶强度不够、耐磨度不够的缺陷，提供一种能够提高研磨桶强度和耐磨度的研磨设备中碳化硅研磨桶的制造方法。 

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案： 

一种研磨设备中碳化硅研磨桶的制造方法，包括以下步骤：

1）、配料

将碳化硅加入反应催化剂和添加剂，边搅拌边加水，搅拌均匀成浆状或粉状物料； 

2、素坯成型

将浆状或粉状物料采用模具通过注浆成型或等静压成型等生产出相应规格大小的碳化硅研磨桶的素坯；

3）、素坯的干燥、修理及烧结：

将素坯进行干燥，干燥后的素坯进行修理，修理后将素坯装入真空炉中加入硅合金进行烧结；

4）、烧结后产品的精加工：将烧结后的碳化硅研磨桶安装在数控加工中心上进行精加工。

以下是本发明对上述方案的进一步优化： 

进一步优化：上述步骤1中，所述各种组份重量的配比为：

碳化硅65～75份，反应催化剂5～15份，添加剂10～30份；水适量。

进一步优化：所述反应催化剂的主要成分是炭粉；添加剂的主要成分是聚乙烯醇和二丙醇。 

进一步优化：上述步骤1中，配料后的物料为浆状或粉状。 

进一步优化：上述步骤3中，干燥后的素坯水分含量占总质量的3～12%。 

进一步优化：上述步骤3中，真空炉的真空度为50Pa。