[发明专利]一种碳纤维增强的树脂砂轮及其制备方法

说明书

本发明涉及一种碳纤维增强的树脂砂轮及其制备方法，解决了现有技术的树脂砂轮抗老化性差，耐用度差使用时易开裂的技术问题。本发明提供一种碳纤维增强的树脂砂轮，按重量份数计，由下列原料组成：金刚石磨料80～140份、碳化硅7～13份、氢氧化锂0.8～2.0份、氧化石墨烯6～30份、硅藻土17～30份、酚醛树脂粉6～25份、酚醛树脂液5～13份、碳纤维网格布；同时还提供其制备方法。本发明广泛应用于磨料磨具技术领域。

技术领域

本发明涉及磨料磨具技术领域，具体涉及一种碳纤维增强的树脂砂轮及其制备方法。

背景技术

砂轮又称固结磨具，是由结合剂将普通磨料固结成一定形状，并具有一定强度的固结磨具。由于现在切割工具功率不断提高，砂轮工作时处于高速旋转状态，需要承受较大的冲击力，因此对砂轮的耐磨性、强度、抗冲击性、耐热性以等均有了更高的要求。

树脂砂轮的强度以及散热效果交好，但是质量不稳定，存在最大缺点就是不耐老化，长时间树脂变性，造成树脂砂轮的强度和散热效显著下降，同时耐用度低使用过程中存在开裂等情况。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术的不足，提供一种原料组成简单合理、配比恰当、抗老化性能好，耐用度显著提高使用时不开裂的碳纤维增强的树脂砂轮及其制备方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种碳纤维增强的树脂砂轮，按重量份数计，由下列原料组成：金刚石磨料80～140份、碳化硅7～13份、氢氧化锂0.8～2.0份、氧化石墨烯6～30份、硅藻土17～30份、酚醛树脂粉6～25份、酚醛树脂液5～13份、碳纤维网格布。

优选的，按重量份数计，原料组成为：金刚石磨料100～125份、碳化硅8～12份、氢氧化锂1～1.8份、氧化石墨烯10～25份、硅藻土20～26份、酚醛树脂粉8～20份、酚醛树脂液8～11份、碳纤维网格布。

优选的，按重量份数计，原料组成为：金刚石磨料110份、碳化硅10份、氢氧化锂1.4份、氧化石墨烯18份、硅藻土23份、酚醛树脂粉14份、酚醛树脂液10份、碳纤维网格布。

优选的，金刚石磨料的粒度为80目；碳化硅的粒度为100～120目；酚醛树脂粉的粒度为345～400目；硅藻土粒度为150～200目的煅烧硅藻土；碳纤维网格布的网眼尺寸为8mm×8mm，厚度为2mm。

上述任何一项的一种碳纤维增强的树脂砂轮的制备方法，包括以下步骤：1)按所需重量份数称取原料：金刚石磨料、碳化硅、氢氧化锂、氧化石墨烯、硅藻土、酚醛树脂粉、酚醛树脂液、碳纤维网格布；

2)混料过程：将步骤1)称取氧化石墨烯、金刚石磨料、碳化硅、氢氧化锂放入搅拌罐中进行第一次回转搅拌混合均匀后，加入步骤1)称取的酚醛树脂液进行第二次回转搅拌均匀，再加入步骤1)称取的酚醛树脂粉混合进行第三次回转搅拌均匀，最后加入步骤1)称取的硅藻土继续进行第四次回转搅拌，得混合料；

3)成型、硬化过程：将步骤2)制得的混合料填充到模具中：将第一层碳纤维网格布放入模具最底层，把步骤2)制得的混合料铺在所述第一层碳纤维网格布上形成混合料层，再铺设第二层碳纤维网格布后；再放入压制机中热压制成型后；再放入鼓风干燥箱中进行固化，养护48h～72h，得碳纤维增强的树脂砂轮。

优选的，步骤1)中第一次回转搅拌条件：回转搅拌速度为100～150r/min，时间为15min～25min；第二次回转搅拌条件：回转搅拌速度为450～550r/min，时间为10min～20min；第三次回转搅拌条件：回转搅拌速度为250～350r/min，时间为10min～30min；第四次回转搅拌条件：回转搅拌速度为250～350r/min，时间为5min～10min。