[发明专利]一种陶瓷结合剂的制备方法

说明书

本发明公开一种陶瓷结合剂的制备方法，其化学成分按重量比为：SiO₂45.5～65.5，Al₂O₃4.5～10.5，B₂O₃15～30.5，Li₂O4.5～12.5，MgO0.5～2.5，CaCO30.5～3，纳米Rb₂CO₃0.1～4，纳米Cs₂CO₃0.5～4；制备方法如下：(1)根据上述配方中的各原料按照重量比混合均匀后，在1200‑1450℃预熔4‑4.5h；(2)将步骤(1)预熔后的原料水淬、破碎、粉磨、过筛处理，即可得到所需粒度的陶瓷结合剂。加入稀土氧化物使陶瓷结合剂对磨料的润湿情况明显增强，加热过程中可抑制晶粒生长，使结合剂的显微组织结构更加致密；掺入的稀土氧化物可进入晶界玻璃相，可与磨料发生反应，增强结合剂对磨料的浸润能力，使其达到提高结合剂抗折强度的目的。

技术领域

本发明属于陶瓷磨具制造技术领域，具体涉及一种陶瓷结合剂的制备方法。

背景技术

随着近年来科技的飞速发展，国内机械制造业对设备及其零部件的加工精度要求越来越高，并且对其使用寿命和修整周期也越来越高，从而使超高速磨削磨具在工业化生产中所占的比重越来越大。在实际生产中，砂轮中结合剂的性能对整个磨具磨削性能有至关重要的影响，比如通过提高结合剂对磨具磨料的把持力来提高砂轮硬度与强度；根据磨料高温易氧化，可通过调整结合剂中成分的配比，从而达到降低砂轮组件烧结过程的温度的目的。

陶瓷结合剂的发展经历了从传统陶瓷结合剂、普通玻璃结合剂和微晶玻璃结合剂三个阶段。目前很多文献中提到了微晶玻璃陶瓷结合剂制备及应用，它同时兼有玻璃和陶瓷的双重优点，所以又常被称为玻璃陶瓷。它一般通过具有一定组成的基础玻璃熔融或塑性状态下使玻璃成型，或通过玻璃粉料压制成合乎要求的各种形状，然后将制品在一个有控制的热处理过程烧结，使预期的晶相成核与晶化，使玻璃产品最终转变成为一种类似多晶陶瓷的材料。现有技术的结合剂制备的砂轮流动性和抗折强度很难满足生产的要求。

发明内容

技术问题：本发明需要解决的技术问题是提供一种用于高速砂轮的陶瓷结合剂及其制备方法。

技术方案：本发明以解决上述问题为目的，主要研究用于磨具制备具有较低烧结温度、高强度、较高硬度、较高使用寿命的陶瓷结合剂。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种陶瓷结合剂的制备方法，其化学成分按重量比为：SiO₂45.5～65.5，Al₂O₃4.5～10.5，B₂O₃15～30.5，Li₂O4.5～12.5，MgO0.5～2.5，CaCO₃0.5～3，纳米Rb₂CO₃0.1～4，纳米Cs₂CO₃0.5～4；

制备方法如下：

(1)根据上述配方中的各原料按照重量比混合均匀后，在1200-1450℃预熔4-4.5h；

(2)将步骤(1)预熔后的原料水淬、破碎、粉磨、过筛处理，即可得到所需粒度的陶瓷结合剂。

最佳的组分按重力比为：SiO₂55，Al₂O₃4.55，B₂O₃15～30.5，Li₂O8，MgO2，CaCO₃2，纳米Rb₂CO₃3，纳米Cs₂CO₃3。

最佳预熔温度为1380-1385℃，预熔4.2h。