[发明专利]一种万向节球道磨用纳米陶瓷结合剂的制备方法

说明书

本发明提供一种万向节球道磨用纳米陶瓷结合剂的制备方法。所述纳米陶瓷结合剂由SiO₂、V₂O₅、Na₂O、Al₂O₃、K₂O组成，添加5%～8%纳米ZrO₂。本发明提供的纳米陶瓷结合剂制备的砂轮，所用结合剂与一般陶瓷结合剂的差别在于，用稀有金属氧化物V₂O₅替代常用的B₂O₃，同时添加纳米ZrO₂，利用稀有金属氧化物能提高结合剂润湿能力的作用，提高砂轮的强度和硬度，使砂轮在保证较高的锋利性同时，具有更好的形状保持性，从而提升磨削速度和修整间隔，大大提升磨削效率和砂轮使用寿命。

本发明属于发明名称为一种万向节球道磨用纳米陶瓷结合剂cBN砂轮及其制备方法、申请日为2017年5月27日、申请号为2017103937293发明申请的分案申请，属于产品制备方法部分。

技术领域

本发明属于超硬磨料磨具技术领域，涉及一种万向节球道磨用纳米陶瓷结合剂的制备方法。

背景技术

陶瓷cBN砂轮是将陶瓷结合剂与cBN磨料经过高温烧结，形成的一种气孔率高、强度高的多孔耐磨材料。与普通磨料相比，cBN磨料不仅硬度高、导热率高、耐磨性好的优点，同时热、化学稳定性强，因此cBN磨料砂轮逐渐成为高速、高精度磨削的首选。

万向节球道磨削加工时，由于磨削余量大、磨削速度快，且各球道均为一次磨削到位，因此对砂轮的磨损严重，对砂轮锋利性和形状保持性有较高要求。目前国内砂轮由于强度问题，导致砂轮的形状保持性差，修正间隔为1，严重影响磨削效率及砂轮的使用寿命。

发明内容

针对现有技术不足之处，本发明公开了一种万向节球道磨用纳米陶瓷结合剂cBN砂轮及其制备方法，利用新的陶瓷结合剂，通过稀有金属氧化物提高结合剂润湿性及纳米复合材料的增韧效果，通过用V₂O₅替代常用的B₂O₃及在陶瓷结合剂中添加纳米ZrO₂，保持砂轮锋利性的同时，提高砂轮强度，从而提高磨削速度和修正间隔，大大提高磨削效率和使用寿命。

为达到上述目的，本发明提供以下的技术方案：

一种万向节球道磨用纳米陶瓷结合剂，其含有基础结合剂以及纳米ZrO₂；所述纳米ZrO₂的用量为基础结合剂的5%～8%；所述基础结合剂包括SiO₂、Al₂O₃、K₂O、Na₂O。

上述技术方案中，所述纳米ZrO₂的粒径为30～50 nm；所述基础结合剂还包括V₂O₅。本发明限定ZrO₂粒度，使得ZrO₂与高温熔液的反应进程得以控制，避免最后破坏了结合剂结构与性能的均匀性。

上述技术方案中，所述基础结合剂的重量百分数组成为，SiO₂ 45～60%、V₂O₅ 20～30%、Al₂O₃ 5～10%、Na₂O 5～16%、K₂O 5～10%。本发明限定组分配比，不仅利于各组分之间的融合渗透，而且制备的陶瓷结合剂本身具有硬度高、耐温好、自锐性好、锋利等特点，因此，可以不用频繁更换修整轮而大大提高修整轮的使用寿命和加工效率。