[发明专利]一种低温烧结高强微晶玻璃陶瓷砂轮及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低温烧结高强微晶玻璃陶瓷砂轮及其制备方法，它包含以下重量分数的组分：低熔点微晶玻璃陶瓷20～40％；白刚玉磨料50～70％；聚乙烯醇溶液5～15％。通过采用特定比例的低熔点微晶玻璃陶瓷、白刚玉磨料和聚乙烯醇溶液，能够提高砂轮的强度，降低其烧结温度；而且烧成温度和烧成时间大幅降低，缩短了生产周期，降低了生产成本，提供了生产效率，适合大规模推广应用。

技术领域

本发明属于磨料磨具技术领域，涉及一种微晶玻璃陶瓷砂轮，具体涉及一种低温烧结高强微晶玻璃陶瓷砂轮及其制备方法。

背景技术

制造业是国民经济的支柱产业，而磨削加工技术是制造技术中的重要领域，是现代机械制造业中实现精密加工、超精密加工最有效、应用最广的工艺技术。随着工业发展的需要以及材料科学的不断突破和创新，各种高强度、高硬度、抗腐烛和耐高温的新型材料应运而生，为了实现这些材料的精密加工和超精密加工，满足人们对产品高精度、高品质需求，磨削加工技术得到了广泛的应用和发展。同其他方法相比，磨削技术具有加工精度高、应用范围广、加工表面质量好等优点，是精密加工和超精密加工中最基本的加工方法。

砂轮是磨削加工技术中使用最为广泛的加工工具，传统工艺制造的固结磨料砂轮是由不同粒度的磨粒利用结合剂将其固结成不同形状尺寸，且具有一定强度和刚性的用于磨削加工的磨具。其中，磨料是构成砂轮的主要原料，其具有较高的硬度和适当的脆性，在磨削过程中对工件起切削作用；结合剂的作用是将磨粒固结起来，使之成为一定形状和强度的磨具。按结合剂材料不同可分为树脂结合剂砂轮、金属结合剂砂轮和陶瓷结合剂砂轮。在工业生产中，金属结合剂和树脂结合剂制品已经获得了广泛的应用。虽然陶瓷结合剂磨具的出现晚于金属结合剂、树脂结合剂金刚石磨具。但随着工业发展的需要和对磨具要求的提高，使得陶瓷结合剂金刚石砂轮越来越受青睐，应用范围不断扩大，延伸的领域越来越多，有追赶和取代树脂结合剂磨具和金属结合剂磨具市场地位的趋势。

最新研究和发展起来的微晶玻璃陶瓷结合剂，是利用基础玻璃结合剂和磨料混合烧制成磨具以后，在一定的温度制度下进行核化和晶化处理，从而获得微晶玻璃陶瓷结合剂磨具制品，使用的结合剂即为微晶玻璃结合剂。微晶体可以大大的提高结合剂的机械强度，而对微晶体的种类和含量调整，可以使结合剂热膨胀系数在很大范围内变化。但是因技术不成熟，国内能够生产低温烧结高强微晶玻璃陶瓷砂轮的公司极少，与专用磨床配套的低温陶瓷结合剂砂轮全部需要进口，因此研究低温烧结高强微晶玻璃陶瓷砂轮具有重要的意义。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种低温烧结高强微晶玻璃陶瓷砂轮。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种低温烧结高强微晶玻璃陶瓷砂轮，它包含以下重量分数的组分：

低熔点微晶玻璃陶瓷 20～40％；

白刚玉磨料 50～70％；

聚乙烯醇溶液 5～15％。

优化地，所述低熔点微晶玻璃陶瓷包含以下重量分数的组分：

所述稀土添加剂为铈、钇和镨中一种或多种组成的混合物。

优化地，所述聚乙烯醇溶液由聚乙烯醇与水配制而成，其质量浓度为5～18％。

本发明的又一目的在于提供一种上述低温烧结高强微晶玻璃陶瓷砂轮的制备方法，它包括以下步骤：

(a)将配方量的低熔点微晶玻璃陶瓷料、白刚玉磨料混合5～10h备用；

(b)将聚乙烯醇加入水中配制成聚乙烯醇溶液，随后取配方量加入步骤(a)的产物中，研磨后过筛得颗粒料，并压制成型；