[发明专利]一种含有氧化石墨烯的金刚石砂轮

说明书

技术领域

本发明涉及砂轮制造技术领域，具体涉及一种含有氧化石墨烯的金刚石砂轮及其生产工艺。 

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，提供一种含有氧化石墨烯的金刚石砂轮，以改善金刚石砂轮的散热性能和韧性，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下： 

一种含有氧化石墨烯的金刚石砂轮，其特征在于，本发明砂轮由以下重量份的原料制成：金刚石磨料40-45、锆刚玉磨料20-23、三氧化二铝3-4、铜粉1-2、钴粉1-2、三氧化二铬2-3、炭黑1-2、氧化石墨烯1-2、二氧化钛2-3、石膏1-2、枯矾2-3、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。 

所述的一种含有氧化石墨烯的金刚石砂轮，其生产工艺如下： 

（1）将三氧化二铝、铜粉、钴粉、三氧化二铬、二氧化钛、石膏混合，加热至1650-1750℃熔炼20-30min，随后自然冷却至室温，球磨至200-300目粉体后加入炭黑、氧化石墨烯、枯矾、助剂，充分搅拌均匀备用；

（2）将金刚石磨料、锆刚玉磨料加入步骤（1）所得的物料中，充分混合后备用；

（3）将（2）得到的混合物料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380-400℃，保温4-6小时，再按15-20℃/min升温至1380-1450℃，保温6-8小时后取出，自然冷却后即得。

本发明的优点在于：采用三氧化二铝、铜粉、钴粉、三氧化二铬等原料烧结后制成性能稳定的复合结合剂，兼具了陶瓷结合剂和金属结合剂的优点，这种复合结合剂与磨料把持强度大，增进了砂轮的硬度和耐磨性能，添加的氧化石墨烯，使得砂轮热性能稳定，自润滑性能好，韧性增加，本发明的金刚石砂轮在实际使用过程中散热快，磨削性能强，使用寿命较传统金刚石砂轮长。 

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：金刚石磨料45、锆刚玉磨料23、三氧化二铝4、铜粉2、钴粉2、三氧化二铬3、炭黑2、氧化石墨烯2、二氧化钛3、石膏2、枯矾3、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。 

所述的一种含有氧化石墨烯的金刚石砂轮，其生产工艺如下： 

（1）将三氧化二铝、铜粉、钴粉、三氧化二铬、二氧化钛、石膏混合，加热至1650℃熔炼30min，随后自然冷却至室温，球磨至300目粉体后加入炭黑、氧化石墨烯、枯矾、助剂，充分搅拌均匀备用；

（2）将金刚石磨料、锆刚玉磨料加入步骤（1）所得的物料中，充分混合后备用；