[发明专利]一种中空堆积磨粒及其制备方法、超硬磨具

说明书

本发明涉及一种中空堆积磨粒及其制备方法、超硬磨具，属于超硬材料技术领域。本发明的中空堆积磨粒包括壳体以及位于壳体内部的中空腔体，所述壳体包括磨料及结合剂。本发明的中空堆积磨粒的制备方法，包括如下步骤：将磨料、结合剂、有机微球、造粒粘结剂混合均匀，造粒，烧结，即得。本发明的中空堆积磨粒包括中空腔体，形成了具有空心结构的磨粒微球，改善了堆积磨粒的结合强度，降低了堆积磨粒的制造繁杂程度，由于磨粒中不包含空心微珠，采用这种磨粒的磨具在使用过程中不会对工件造成损害。

技术领域

本发明涉及一种中空堆积磨粒及其制备方法、超硬磨具，属于超硬材料技术领域。

背景技术

堆积磨粒(堆积磨料)是采用粘结剂将多颗磨粒结合起来，经过特殊的制造工艺制备而成的一种复合磨粒。堆积磨粒对于改善固结磨具的磨削效率、提高磨粒的自锐性、延长磨具的使用寿命等方面有较大的技术优势，越来越受到磨粒和磨具制造厂家的重视。其中，金刚石微粉堆积磨粒被广泛地应用于涂附磨具的制造中，近年来也开始逐步在固结磨具中应用。

目前金刚石微粉堆积磨粒的生产制造工艺常用的有两种方法，一种是直接采用粘结剂粘结，如申请公布号为CN107722935A的中国发明专利申请公开了一种球形金刚石堆积磨料及其制造方法，该堆积磨料包括作为磨料的金刚石微粉及粘结剂和水，其制备时采用聚乙烯醇等将磨粒颗粒经过造粒、固化、研磨工序制备成堆积磨料。采用这种方法制备的堆积磨料，其颗粒之间的结合强度较低，在磨削过程中大部分磨料会以整颗磨粒的形式脱落而不能充分发挥其磨削性能。

另一种方法是采用溶胶凝胶法，将磨料颗粒均匀分散在试剂中，经过反应、造粒过程制得。如申请公布号为CN106926146A的中国发明专利申请公开了一种纳米结合超硬微粉堆积磨料的制备方法，该方法先制备二氧化硅溶胶，然后将超硬粉体与二氧化硅溶胶混合均匀制备表面氧化硅处理的超硬微粉；在二氧化硅溶胶中加入盐溶液，制备纳米陶瓷溶胶；将表面氧化硅处理的超硬微粉、纳米陶瓷溶胶与聚乙烯醇混合，热处理后得到纳米结合的超硬堆积磨料。又如申请公布号为CN103273434A的中国发明专利申请公开了一种超细金刚石陶瓷结合剂堆积磨料的制备方法，通过将铝溶胶、硅溶胶和盐制备溶胶液，然后加入金刚石微粉进行造粒，煅烧即得。这种方法的制备过程较为复杂，需要引入众多的化学试剂，且烧结温度较高，势必会对磨粒特别是对金刚石微粉磨料造成损害。

上述两种方法得到的堆积磨粒均为实心结构，在进行一些特种材料加工时，还是会出现粘屑和堵塞砂轮的状况，造成工件表面出现损伤。中空堆积磨粒作为堆积磨粒的一种，可以在固结磨具中提供微孔结构，为磨屑提供容纳空间，对于改善工件的加工质量有积极影响。

申请公布号为CN105666347A的中国发明专利申请公开了一种陶瓷堆积磨料及其制备方法，其主要采用空心微珠作为载体制备空心陶瓷堆积磨料，制备过程中，先采用滚动成球法在空心微珠的表面包裹临时粘结剂及其粘结的微粉级磨料和陶瓷结合剂粉体，形成堆积磨料坯体，然后高温煅烧制成陶瓷堆积磨料。这种结构中所用的空心微珠在磨削时会对一些精密工件造成较大的伤害，工件表面容易出现划伤等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种中空堆积磨粒，以解决现有技术中的堆积磨料易对工件造成损伤的技术问题。

本发明的目的还在于提供一种中空堆积磨粒的制备方法，该制备方法所用原料较少，制备工艺简单。

本发明的目的还在于提供一种采用上述中空堆积磨粒的超硬磨具。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种中空堆积磨粒，包括壳体以及位于壳体内部的中空腔体，所述壳体包括磨料及结合剂。

本发明的中空堆积磨粒包括中空腔体，形成了具有空心结构的磨粒微球，改善了堆积磨粒的结合强度，降低了堆积磨粒的制造繁杂程度，由于磨粒中不包含空心微珠，采用这种磨粒的磨具在使用过程中不会对工件造成损害。