[发明专利]一种金刚石磁性聚集磨料的制备方法

说明书

本发明属于研磨材料制备领域，涉及一种磁性聚集磨料的制备方法。所述的制备方法包括以下步骤：将金刚石微粉分散在水和乙醇的混合溶液中，加入适量的分散剂，在金刚石微粉表面沉积生长Fe₃O₄包裹层，分离洗涤干燥得到金刚石磁性聚集磨料粉体。传统的磁流变抛光液中添加的金刚石等磨料与磁性颗粒属于物理混合，添加量小（5%~7%），且在流变过程中易偏析。本方法得到的磁性聚集磨料中金刚石与Fe₃O₄为化学包裹聚集结合，用于代替传统磁流变液中的磁性颗粒和磨料，解决了金刚石微粉偏析的问题，提高了金刚石磨料的固含量，明显提升磁流变抛光的效率，具有较好应用前景。

技术领域

本发明属于研磨材料制备领域，具体涉及一种金刚石磁性聚集磨料的制备方法。

背景技术

磁流变抛光做为抛光行业的新兴技术，特别是在非球面玻璃的高精度抛光等领域备受关注。由于航空航天高端精密仪器上的非球面镜头对表面光洁的要求特别高，使其难以加工，利用磁流变抛光液在交变磁场作用下形成软磨头这一特殊抛光形式很好地解决了这一技术难题。传统的磁流变抛光液中添加磨料以金刚石和氧化铈为主，也有用刚玉微粉的，无论哪种磨料，都是与磁性粉体形成简单的物理混合，磨料添加比例较少，仅占总固含量的5%~7%，而且在流变过程中，磨料在浆体结构中容易偏析。为了更好地满足磁流变抛光在工业中的应用，有必要开发一种金刚石磁性聚集磨料的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于开发一种金刚石磁性聚集磨料的制备方法，以提高磁流变抛光效率，降低成本，更好地工业化推广应用。该方法所得磁性聚集磨料是金刚石与四氧化三铁颗粒的化学包裹聚集结合，制备方法简单，结构比较稳定，而非传统磁流变液中磁性颗粒与磨料的物理混合，解决了金刚石微粉偏析的问题，可代替传统磁流变液中磁性材料和磨料，提高了磁流变液中的磨料含量，显著提高抛光效率。

本发明的一种磁性聚集磨料的制备方法包括以下步骤：

将金刚石微粉分散在水和乙醇的混合溶液中，加入适量的分散剂，在金刚石微粉表面沉积生长Fe₃O₄包裹层，分离洗涤干燥得到金刚石磁性聚集磨料粉体。

本发明所述所述制备金刚石微粉表面沉积生长Fe₃O₄包裹层的方法为水热法、化学沉淀法中的一种。

本发明所述的所述水和乙醇的混合比例为10:0~1:5之间的一种。

本发明所述反应体系中，pH值在7.0~12.5之间；体系反应温度在37℃~200℃之间。

本发明所述反应体系中控制D/Fe，按照1mol铁离子金刚石微粉加入质量在40Ct~400Ct之间。

本发明所述金刚石微粉磨料的粒度在0.05 μm~100 μm之间。

本发明所述分散剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵中的一种或两种，分散剂加入量质量分数为总固含量的0.05%~2%。

本发明所述干燥方法为真空干燥或惰性气氛保护干燥。

该方法的优点：

（1）制得磁性聚集磨料中磨料与四氧化三铁为化学结合。

（2）在满足磁流变抛光要求的条件下，提高了磁流变液中的磨料含量和抛光效率。

附图说明

图1．四氧化三铁与金刚石磁性磨料XRD图

图2．四氧化三铁与金刚石磁性磨料SEM图。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例作进一步描述：

实施例1：