[发明专利]一种高速磨削用陶瓷锆刚玉砂轮

说明书

技术领域

本发明涉及砂轮制造技术领域，具体涉及一种高速磨削用陶瓷锆刚玉砂轮及其生产工艺。 

背景技术

砂轮是磨具中使用范围最为广泛的一种工具，主要对金属或非金属工件的型面进行粗磨、半精磨、精磨以及开槽、切断等处理，在使用时处于高速旋转状态，需要承受较大的冲击力，因此对砂轮的强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐性能等均有较高的要求；砂轮主要由磨料和结合剂经压坯、干燥、焙烧制成，磨料的种类多种多样，常见的主要有刚玉、碳化硅、金刚石以及立方氮化硼等，这些磨料都有着良好的硬度以及一定的韧性，而其强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐性能均取决于结合剂，常见的结合剂为树脂结合剂、陶瓷结合剂、橡胶结合剂以及金属结合剂，各结合剂均有不同的特性，在实际应用中应根据砂轮工件使用条件，选择合适的结合剂，以增强磨料粘结牢固强度，提高磨具强度，改善磨削性能，赋予砂轮良好的使用性能。 

发明内容

本发明的目的在于，提供一种高速磨削用陶瓷锆刚玉砂轮，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下： 

一种高速磨削用陶瓷锆刚玉砂轮，其特征在于，本发明砂轮由以下重量份的原料制成：棕刚玉磨料30-34、锆刚玉磨料50-55、竹炭2-3、碳酸钙5-6、羧甲基纤维素钠1-2、高铝矾土3-4、氧化镁4-5、氧化钙2-3、碳酸钠3-4、助剂7-9。

所述的助剂由以下重量份的原料制成：碳化硅磨料10-12、莫来石粉3-5、氧化锌1-2、氧化镁2-3、高岭土2-3、聚乙烯醇2-3、三聚磷酸钠1-2、N220炭黑3-4、木炭5-7；制备方法是将莫来石粉、氧化锌、氧化镁、高岭土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入720-750℃下煅烧2-3小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。 

所述的一种高速磨削用陶瓷锆刚玉砂轮，其生产工艺如下： 

（1）将碳酸钙、高铝矾土、氧化镁、氧化钙、碳酸钠混合，加热至1250-1350℃熔炼20-30min，熔炼结束后自然冷却至室温，加入竹炭，球磨至200-300目粉体后，加入助剂，充分搅拌均匀备用；

（2）将羧甲基纤维素钠加入水中搅拌至完全溶解，羧甲基纤维素钠与水的重量比为1:3-4，将步骤（1）得到的混合料投入羧甲基纤维素钠水溶液中，充分搅拌15-20min；

（3）将棕刚玉磨料、锆刚玉磨料加入步骤（2）所得的物料中，充分混合后送入模具中压制成型，成型条件：压力机设定温度为250-300℃，在12-15MPa条件下保压10-12min，出模得胚体；

（4）将胚体进行烧结处理，胚体先在20-25min内升温至450-500℃，保温4-6小时，再按10-15℃/min升温至1300-1400℃，保温5-8小时后取出，自然冷却后即得。

本发明的优点在于：采用碳酸钙、高铝矾土、氧化镁、氧化钙、碳酸钠等原料高温烧结制成了性能稳定的陶瓷结合剂，能有效的增进砂轮的耐磨损性能，加入的羧甲基纤维素钠溶解后制得的溶胶能够促进结合剂与磨料的粘结程度，与磨料的把持强度大，改善了砂轮强度，竹炭不仅能降低生产成本，还能提高砂轮散热性能，避免高速加工时高温烧伤工件，本发明的皓刚玉砂轮具有良好的硬度和切削性能，使用寿命更长，尤其适合高速磨削工件时使用。 

具体实施方式

实施例1 

本实施例砂轮由以下重量份原料制成：棕刚玉磨料34、锆刚玉磨料55、竹炭3、碳酸钙6、羧甲基纤维素钠2、高铝矾土3、氧化镁4、氧化钙3、碳酸钠4、助剂8。

助剂由以下重量份的原料制成：碳化硅磨料10、莫来石粉5、氧化锌1、氧化镁2、高岭土3、聚乙烯醇2、三聚磷酸钠1、N220炭黑4、木炭7；制备方法是将莫来石粉、氧化锌、氧化镁、高岭土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入720-750℃下煅烧2-3小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。 

所述的一种高速磨削用陶瓷锆刚玉砂轮，其生产工艺如下： 

（1）将碳酸钙、高铝矾土、氧化镁、氧化钙、碳酸钠混合，加热至1250℃熔炼30min，熔炼结束后自然冷却至室温，加入竹炭，球磨至300目粉体后，加入助剂，充分搅拌均匀备用；