[发明专利]一种工量具加工磨砂轮

权利要求书

1.一种工量具加工磨砂轮，包括砂轮基体和位于砂轮基体上的磨料层，其特征在于：所述的磨料层按质量份数计包括以下组分：微晶刚玉：20-27份，立方氮化硼：3-8份，绿碳化硅：8-15份，二氧化硅：15-21份，酚醛树脂液：3-8份，造孔剂：23-27份，结合剂：9-11份，辅助磨料：14-19份；

其中，所述的造孔剂为氧化铝空心球且所述的氧化铝空心球抗压强度为35-40MPa；所述的结合剂为纳米陶瓷结合剂，所述纳米陶瓷结合剂的原料组成及其重量百分比含量为：氧化铝：2-4%，硼酸：15-19%，碳酸钠：6-9%，氢氧化锂：1-3%，氧化钠：2-5%，硝酸锂：17-21%，纳米二氧化硅：10-17%，余量为氧化钡；所述的辅助磨料为棕白混合刚玉、黑碳化硅或白刚玉中的一种；

所述的纳米陶瓷结合剂的制备方法包括以下步骤：

（一）将氧化铝、硼酸、碳酸钠、氢氧化锂、氧化钠以及硝酸锂加入烧杯中，加入无水乙醇和水，搅拌均匀，待用；其中所述的氧化铝、硼酸、碳酸钠、氢氧化锂、氧化钠以及硝酸锂质量比为氧化铝∶硼酸∶碳酸钠∶氢氧化锂∶氧化钠∶硝酸锂=1.5∶1 ∶2∶0.5 ∶3∶1；

（二）将纳米二氧化硅以及氧化钡加入到无水乙醇和水的混合物中，搅拌60-80min，得到TEOS溶液；

（三）将上述步骤（一）和步骤（二）混合均匀，用硝酸调节混合物的PH，其中所述的硝酸浓度为3-5%；

（四）将上述步骤（三）中调好PH的混合溶液在60-70℃下恒温干燥2-3小时后得到多组分凝胶；

（五）将上述步骤（四）中多组分凝胶在750-850℃下烘干20-25小时；

（六）将上述步骤（五）中烘干好的混合物经球磨、筛分得到纳米陶瓷结合剂。

2.根据权利要求1所述的工量具加工磨砂轮，其特征在于：所述的砂轮基体为铝合金材质，其重量百分比成分为：Mn：2.45-3.45%，Cs：0.05-0.09%，Pb：1.23-1.98%，Al：2.56-2.97%，Ru：3.34-3.68%，Zn：1.75-2.65%，镧系稀土：15-19%，余量为Fe和微量杂质；

所述镧系稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：2.6-3.1%，Pm：1.8-2.4%，Nd：6.7-7.9%，Eu：7.6-8.5%，Gd：11-19%，V：9-11%，余量为Ge。

3.根据权利要求1所述的工量具加工磨砂轮，其特征在于：所述砂轮基体与磨料层之间采用环氧树脂胶粘接固定。

4.根据权利要求1所述的工量具加工磨砂轮，其特征在于：所述的磨料层按质量份数计包括以下组分：微晶刚玉：20份，立方氮化硼：3份，绿碳化硅：8份，二氧化硅：15份，酚醛树脂液：3份，造孔剂：23份，结合剂：9份，辅助磨料：14份；

其中，所述的造孔剂为氧化铝空心球且所述的氧化铝空心球抗压强度为35MPa；所述的结合剂为纳米陶瓷结合剂，所述纳米陶瓷结合剂的原料组成及其重量百分比含量为：氧化铝：2%，硼酸：15%，碳酸钠：6%，氢氧化锂：1%，氧化钠：2%，硝酸锂：17%，纳米二氧化硅：10%，余量为氧化钡；所述的辅助磨料为棕白混合刚玉、黑碳化硅或白刚玉中的一种；

所述的纳米陶瓷结合剂的制备方法包括以下步骤：

（一）将氧化铝、硼酸、碳酸钠、氢氧化锂、氧化钠以及硝酸锂加入烧杯中，加入无水乙醇和水，搅拌均匀，待用；其中所述的氧化铝、硼酸、碳酸钠、氢氧化锂、氧化钠以及硝酸锂质量比为氧化铝∶硼酸∶碳酸钠∶氢氧化锂∶氧化钠∶硝酸锂=1.5∶1 ∶2∶0.5 ∶3∶1；

（二）将纳米二氧化硅以及氧化钡加入到无水乙醇和水的混合物中，搅拌60min，得到TEOS溶液；

（三）将上述步骤（一）和步骤（二）混合均匀，用硝酸调节混合物的PH，其中所述的硝酸浓度为3%；

（四）将上述步骤（三）中调好PH的混合溶液在60℃下恒温干燥2小时后得到多组分凝胶；

（五）将上述步骤（四）中多组分凝胶在750℃下烘干20小时；

（六）将上述步骤（五）中烘干好的混合物经球磨、筛分得到纳米陶瓷结合剂。