[发明专利]一种三元复合结合剂的超硬磨具及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201710463412.2 申请日: 2017-06-19
公开(公告)号: CN107186631B 公开(公告)日: 2019-02-22
发明(设计)人: 张琳琪;彭进;王园园;邹文俊;韩平;候永改 申请(专利权)人: 河南工业大学
主分类号: B24D3/34 分类号: B24D3/34;B24D18/00
代理公司: 郑州中民专利代理有限公司 41110 代理人: 郭中民
地址: 450001 河南省郑*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 一种 三元 复合 结合 磨具 及其 制备 方法
【说明书】:

本发明公开一种三元复合结合剂的超硬磨具及其制备方法。该超硬磨具是由下述体积百分比的材料制备而成,其中:磨料25%‑50%,低熔点金属合金粉15%‑40%,热塑性树脂粉5%‑30%,聚酰胺酸树脂液5%‑10%,并采用微波热压烧结机快速烧结成型。采用本发明制备的超硬磨具兼顾了树脂结合剂超硬磨具和金属结合剂超硬磨具的优点,具有较高强度,更高的耐热性,更高的效率,同时具有优良的自锐性和磨削性能。

技术领域

本发明涉及一种三元复合结合剂的超硬磨具及其制备方法。

背景技术

随着难加工材料在现代工业中的不断应用,对加工效率和精度的要求不断提高。树脂结合剂超硬磨具强度大并富有弹性、不怕冲击、磨削锋利、自锐性好、不宜堵塞;但树脂结合剂耐热性差,高温磨削的情况下,结合剂对磨料的把持力大大降低,磨具损耗大。金属结合剂超硬磨具对磨料把持力强、结合强度高、耐磨性好、寿命长、能承受较大的磨削力等特点,但是金属结合剂砂轮自锐性差、砂轮表面易堵塞、易烧伤加工工件表面,影响工件表面加工质量,而且休整比较困难。

中国专利CN102862127B提出了一种金属—树脂复合的结合剂的配方及制备工艺,可以解决纯金属结合剂粘性大不易出刃,易堵塞,烧伤工件,而树脂结合剂热分解温度低,耐热性差等缺点。其组成成分及重量百分比为:金属粉5%~95%,树脂粉5%~30%。按上述配比将原料经过球磨、混合、冷压成型及真空热压工艺,其中所述的树脂为热固性树脂,例如聚酰亚胺、酚醛树脂、环氧树脂等。

进一步的研究发现,热固性树脂热压成型过程首先熔融流动,然后逐渐交联反应,容易产生流涎现象,不利于成型。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种三元复合结合剂的超硬磨具及其制备方法。本发明使复合结合剂能够具有树脂结合剂和金属结合剂两者的优点,既有优异的耐热性,具有较高强度,更高的效率,同时具有优良的自锐性和磨削性能。

本发明以耐高温热塑性树脂替代现有技术中的热固性树脂,由于热塑性树脂的分子量达到几万以上,高温下粘度大,不容易产生流涎现象。但是金属和树脂成型过程中热膨胀系数差别较大,两者界面之间容易产生分离,从而产生裂纹。本发明为了增加树脂和金属之间的结合力,以耐高温的聚酰胺酸溶液作为偶联剂,通过在高温成型过程中发生酰亚胺化反应,生成一种三元复合的结合剂。

本发明的目的是通过下述具体技术措施来实现:

本发明的三元复合结合剂超硬磨具是由下述体积百分比的材料制备而成,其中:磨料25%-50%,低熔点金属合金粉15%-40%,热塑性树脂粉5%-30%,聚酰胺酸树脂液5%-10%。

本发明中所述的磨料取自人造金刚石、立方氮化硼超硬材料、刚玉或碳化硅磨料中的任意一种或两种、两种以上组合物。其中所述刚玉为白刚玉、棕刚玉、单晶刚玉、锆刚玉或SG磨料中的任意一种或两种、两种以上组合物。

本发明中所述低熔点金属合金粉取自铜、锌、锡、铅、铝、镍或铁中的任意一种以上组成合金粉;所述的金属的较佳的质量百分比如下:铜1%—90%、锌1%—90%、锡1%—20%、铅1%—20%、铝1%—90%、镍1%—30%、铁1%—30%。

所述热塑性树脂粉取自聚醚砜、聚砜、聚芳砜、聚苯硫醚、液晶聚合物或芳香尼龙中的任意一种。

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