[发明专利]一种金属与陶瓷复合研磨介质及其制备方法

权利要求书

1.一种金属与陶瓷复合研磨介质，其特征在于，包括以下重量份组分：

改性高岭土40-60份、碳化硅8-12份、长石10-20份、硅灰石6-8份、氧化钙5-7份、氧化锆5-7份、白云母3-5份、十二烷基苯磺酸钠2-4份、粘结剂2-4份、聚乙烯醇1-2份、发泡微球20-30份以及水40-60份；

该金属与陶瓷复合研磨介质由以下步骤制备得到：

步骤一：将改性高岭土、碳化硅、长石、硅灰石、氧化钙、氧化锆、白云母加入到球磨机中，球磨至2000-3000目后，出料，得超微粉末；

步骤二：将十二烷基苯磺酸钠、粘结剂、聚乙烯醇、发泡微球均加入至水中，在转速为500-800r/min的条件下搅拌分散1-2h，得到混合浆料；

步骤三：将超微粉末在温度为90-100℃，转速为300-500r/min的条件下边搅拌边加入混合浆料，控制混合浆料加入时间为20-40min，加入完成后继续搅拌1-2h，得到混合料；

步骤四：将混合料放入成球机中，加水进行混合均匀，滚动形成球状，抛光后送入烘干装置进行烘干，烘干后得到陶瓷微珠坯体，将陶瓷微珠坯体放入窑炉中，以1-3℃/min升温速率升温至1400-1500℃，烧制后得陶瓷空心微珠，将空心陶瓷微珠置于陶瓷打磨机中打磨，得到表面粗糙的陶瓷空心微球；

步骤五：将表面粗糙空心微球放入金属液中浸泡1-3s，取出自然冷却至室温后，放入烘箱中干燥，得干燥物后放入抛光机中，抛光后得到该金属与陶瓷复合研磨介质。

2.根据权利要求1所述的一种金属与陶瓷复合研磨介质，其特征在于，所述金属液是由铁、铜、铝、锰、锌、铬中的一种或者多种按照任意比例混合后熔融得到的熔融物。

3.根据权利要求1所述的一种金属与陶瓷复合研磨介质，其特征在于，所述改性高岭土的制备方法如下：

S31：将γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入至异丙醇中，使用pH为2.2的柠檬酸-磷酸二氢钠缓冲液将反应体系的pH调节至3-5，在温度为35℃，转速为50-100r/min的条件下水浴加热并搅拌40-60min，待反应体系呈均一透明，得到混合液A；

S32：将煅烧高岭土加入至混合液A中，在转速为300-500r/min的条件下搅拌1-2h，然后加入无水乙醇，在温度为70-75℃的水浴恒温槽中继续搅拌1-2h，之后升温至85℃加热至溶剂完全蒸发，之后进行抽滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为70-75℃的条件下真空干燥20-30h，之后经过研磨后得到改性高岭土。

4.根据权利要求3所述的一种金属与陶瓷复合研磨介质，其特征在于，步骤S31中所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷、异丙醇的用量比为1g：50mL；步骤S32中煅烧高岭土、混合液A、无水乙醇的用量比为100g：100mL：10-20mL。

5.根据权利要求1所述的一种金属与陶瓷复合研磨介质，其特征在于，所述粘结剂的制备方法如下：

S51：将水玻璃在频率为80-120kHz的条件下超声分散0.5-1h，得到水玻璃分散物；

S52：将水玻璃分散物与焦磷酸钠加入到安装有温度计、回流冷凝器、搅拌器的三口烧瓶中，然后将三口烧瓶移至水浴恒温槽中，在温度为70-90℃，转速为500-800r/min，冷凝回流的条件下搅拌1-2h，然后移去水浴恒温槽，继续冷凝回流并搅拌直至反应体系温度降至室温，得到该粘结剂。

6.根据权利要求5所述的一种金属与陶瓷复合研磨介质，其特征在于，所述焦磷酸钠的加入量为水玻璃质量的4.5-5.5％。