[发明专利]一种耐磨金刚石磨轮及其制备方法

权利要求书

1.一种耐磨金刚石磨轮，所述金刚石磨轮包括有基体和刀头，其特征在于：所述刀头包括以下重量份的原料：铜25-32份、铁30-36份、改性金刚石15-24份、镍2-8份、铬5-10份、钒1-5份、稀土元素0.5-2份和复合结合剂1-3份；

所述耐磨金刚石磨轮的制备方法，具体制备步骤如下：

步骤一：改性金刚石的制备，将称取的金刚石微粒表面进行除油、粗化处理，然后将处理后的金刚石微粒放入到陶瓷坩埚中，并向陶瓷坩埚中加入氢化钛粉末，将陶瓷坩埚固定放置在微波腔体中，利用搅拌设备对金刚石微粒和氢化钛粉末进行搅拌，搅拌过程中利用包含质子的γ射线对微波腔体内部进行处理，同时将微波腔体内部抽真空至真空度为0.1-2Pa，然后通入2500-3000ml/min保护性气体，持续10-12min，通入保护性气体时将温度加热到600-780℃条件下保温1-2h得到烧结混粉，将烧结混粉随炉冷却，冷却后研磨过筛，利用酒精清洗干燥后得到改性金刚石；

步骤二：复合结合剂的制备，按照复合结合剂的原料配比称取原料，并将称取的原料搅拌混合均匀后投入到中频感应炉中进行熔炼，利用中频感应炉将各原料熔炼成合金液，将合金液采用常规高压水雾化法制备成45-55μm的复合结合剂粉末；

步骤三：刀头的制备，将步骤一中得到的改性金刚石放入容器中，向容器中加入甲酚，利用甲酚将改性金刚石润湿，然后将称取的铜、铁、镍、铬钒、稀土元素和复合结合剂依次投入到容器中，将容器中各原料搅拌混合均匀，对混合均匀的物料缓慢投入组装好的模具内刮平、压制后卸模，得到金刚石磨轮坯体，将金刚石磨轮坯体放入高温烧结炉中进行烧结处理，烧结出炉后经过磨削、修整得到金刚石刀头；

步骤四：机体和刀头的结合，将步骤三中得到的金刚石刀头放在基体上相应位置上，金刚石刀头与基体之间放置银基钎料片调整好焊接位置加热融化银基钎料片，使金刚石刀头和磨切基体结合在一起形成金刚石磨轮。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨金刚石磨轮，其特征在于：所述刀头包括以下重量份的原料：铜28-30份、铁32-34份、改性金刚石18-22份、镍4-6份、铬7-9份、钒2-4份、稀土元素1-1.5份和复合结合剂1.5-2.5份。

3.根据权利要求1所述的一种耐磨金刚石磨轮，其特征在于：所述刀头包括以下重量份的原料：铜30份、铁32份、改性金刚石20份、镍5份、铬8份、钒2份、稀土元素1份和复合结合剂2份。

4.根据权利要求1所述的一种耐磨金刚石磨轮，其特征在于：所述稀土元素为铈或氧化铈，所述复合结合剂包括有钴粉、钼粉、钨粉和聚四氟乙烯微粉，且所述钴粉、钼粉、钨粉和聚四氟乙烯微粉的重量比为1：（0.2-0.6）：（0.1-0.5）：（0.8-1.2）。

5.根据权利要求1所述的一种耐磨金刚石磨轮，其特征在于：所述改性金刚石的粒度为120-180目，所述复合结合剂的粒度为45-55um。

6.根据权利要求1所述的一种耐磨金刚石磨轮，其特征在于：所述步骤一中对金刚石微粒除油过程为将金刚石微粒放入浓度为10wt%NaOH溶液中磁力搅拌下煮沸25min，然后将金刚石取出用蒸馏水冲洗2-3次，粗化处理过程为将除油后的金刚石微粒放入浓度为30wt%硝酸溶液磁力搅拌下煮沸25min，然后将金刚石取出用蒸馏水冲洗2-3次，所述步骤一中利用γ射线对微波腔体处理室时γ射线为离地高度为15-25Km的太空辐射环境中的辐射射线。

7.根据权利要求1所述的一种耐磨金刚石磨轮，其特征在于：所述步骤二中中频感应炉中熔炼时温度为1200-1350℃。

8.根据权利要求1所述的一种耐磨金刚石磨轮，其特征在于：所述步骤三中高温烧结时先加热到300-350℃保温20-30min，然后升温至400-450℃保温10-18min。

9.根据权利要求1所述的一种耐磨金刚石磨轮，其特征在于：所述步骤四中钎焊时钎焊温度800-825℃，钎焊时间12-18s。