[发明专利]一种均匀型结合剂材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种均匀型结合剂材料的制备方法，属于结合剂材料技术领域。本发明技术方案采用改性玻璃粉末为原料制备均匀改性的结合剂材料，通过选择高纯原料，降低杂质对材料均匀性能的影响，同时，通过均匀的化学结构的组成，使其有效溶解并相互复合形成具有稳定结构的玻璃材料，同时，由于前驱体材料熔融后发生相应的结合，同时熔融温度较低，改性玻璃颗粒内部的析晶完全消失，有效提高了材料的均匀性能。

技术领域

本发明涉及一种均匀型结合剂材料的制备方法，属于结合剂材料技术领域。

背景技术

在电子信息及精密工程领域，半导体材料、陶瓷材料、以及石材都发挥着重要的作用。为了能在上述领域得到成功应用，这些材料一般都要经过非常精细的加工以获得足够高的精度和表面层质量。正是因为这样，国内外围绕这类材料的加工提出了各种类型的加工原理和加工工艺。但是，由于这类材料具有高硬度和大脆性的特点，磨粒加工特别是采用细粒度的磨粒加工依然是实现其精密加工的主要手段。在磨粒加工方面，采用游离磨料的加工又是获取低粗糙度表面的主要手段。但是，对于信息与精密工程领域所使用的硬脆性材料，游离磨粒加工一般很难同时获得高的加工效率和高的加工质量。因此，国内外也有很多研究采用将磨料固定在结合剂中的固结磨料工具加工工艺和方法。在这些方法中，树脂或者金属被广泛用作结合剂材料。采用这两类结合剂工具一般都是将磨粒与粉末状的结合剂材料预先混合后通过加压成形烧结后制成。对于比较粗颗粒的磨粒这种方法并没有太多问题。但是，当磨粒的尺寸小到一定程度时，磨粒本身的聚团效应使磨粒很难在结合剂中均匀分散。将这样的工具用于加工也就很难获得高质量的加工表面。

陶瓷结合剂具有耐热、耐油、耐水、耐酸碱性好等特点，但是现有的陶瓷结合剂材料消耗能源较大，得不到均相的结合材料，也会使一些较低熔点的物质挥发掉，所以对其进行有效的改性，是现有制备结合剂材料的关键之处。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有结合剂材料均匀性较差的问题，提供了均匀型结合剂材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）按重量份数计，分别称量45～50份硝酸锆、25～30份硝酸钡、3～5份硝酸镧和6～8份硝酸钠置于研钵中，研磨分散得混合物并按质量比1:8，将混合物与去离子水搅拌混合，得混合液并按质量比1:10，将氟化锰添加至混合液中，搅拌混合并过滤，收集滤饼并真空冷冻干燥，收集得改性颗粒；

（2）按重量份数计，分别称量45～50份质量分数5％盐酸、10～15份乙酸锌、6～8份乙酸锂和1～2份硼酸置于烧杯中，搅拌混合并收集得基体液，再按质量比1:8，将无水乙醇添加至正硅酸乙酯中，在室温下搅拌混合并调节pH至5.5，得改性液；

（3）按体积比1:8，将改性液滴加至基体液中，待滴加完成后，再在室温下搅拌交联，静置凝胶化处理，收集干燥凝胶并按质量比1:5，将改性颗粒添加至干燥凝胶中，搅拌混合并置于球磨罐中，球磨粉碎并收集得球磨颗粒；

（4）将球磨颗粒置于电阻炉中，升温加热并保温反应，通氮气排除空气，，再在氮气气氛下，升温加热，保温熔融，静置冷却至室温，破碎并研磨过筛，即可制备得所述的均匀型结合剂材料。

步骤（3）所述的改性液滴加速率为2～3mL/min。

步骤（4）所述的氮气通入速率为35～40mL/min。

步骤（4）所述的保温熔融温度为750～850℃。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

本发明技术方案采用改性玻璃粉末为原料制备均匀改性的结合剂材料，通过选择高纯原料，降低杂质对材料均匀性能的影响，同时，通过均匀的化学结构的组成，使其有效溶解并相互复合形成具有稳定结构的玻璃材料，同时，由于前驱体材料熔融后发生相应的结合，同时熔融温度较低，改性玻璃颗粒内部的析晶完全消失，有效提高了材料的均匀性能。