[发明专利]一种玄武岩纤维增强高速钢轨打磨磨石及其制备方法

说明书

本发明公开了一种玄武岩纤维增强高速钢轨打磨磨石及其制备方法，该磨石原料含有改性玄武岩纤维，玄武岩纤维改性方法为：将玄武岩纤维高温烘烤后，用NaOH溶液进行浸润刻蚀，浸润刻蚀后干燥，然后用含硅烷偶联剂KH550的酒精溶液进行浸泡，浸泡后干燥。将磨石原料经混料、成型、烧结三个步骤即可制得磨石。本发明制作的玄武岩纤维增强高速钢轨打磨磨石，具有高强度、高韧性和出刃能力强的性能；磨石的磨削量大、磨耗量小以及打磨过程中火花量大且均匀，打磨温度低，打磨后钢轨表面质量好，不易烧伤钢轨。

技术领域

本发明涉及钢轨打磨磨石制造技术领域，具体涉及一种玄武岩纤维增强高速钢轨打磨磨石及其制备方法。

背景技术

由于列车的动力作用、自然环境影响和钢轨本身质量等原因，钢轨经常会有发生损伤的情况，如表面出现波磨、鱼鳞纹、掉块、肥边以及擦伤等现象，造成了钢轨寿命缩短、影响行车安全性及稳定性等问题。钢轨打磨技术是近年来在国内外兴起的一项重要的钢轨维修养护技术，通过磨石对钢轨表面进行打磨，以消除表面缺陷、表面病害，将钢轨轮廓恢复到原始设计要求，从而减缓钢轨表面缺陷的发展，提高钢轨表面平滑度，进一步可改善旅客乘车舒适度，降低噪音，钢轨打磨对保证路线质量、钢轨使用寿命具有重要的意义。钢轨打磨磨石的好坏决定了钢轨打磨的质量高低，目前，国产钢轨打磨磨石存在自锐性差、磨削能力弱、耐磨性差、易烧伤钢轨等问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种玄武岩纤维增强高速钢轨打磨磨石及其制备方法，以解决现有钢轨打磨磨石存在自锐性差、磨削能力弱、耐磨性差、易烧伤钢轨的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：提供一种玄武岩纤维增强高速钢轨打磨磨石，该磨石包括以下重量份的原料：锆刚玉80～120份，棕刚玉80～120份，黄铁矿粉4～10份，冰晶石4～10份，重晶石粉4～10份，碳酸钙4～10份，铜粉4～10份，液态环氧树脂10～25份，酚醛树脂粉10～25份和改性玄武岩纤维1～10份。

进一步，磨石包括以下重量份的原料：锆刚玉100份，棕刚玉100份，黄铁矿粉6份，冰晶石6份，重晶石粉6份，碳酸钙6份，铜粉6份，液态环氧树脂20份，酚醛树脂粉20份和改性玄武岩纤维5份。

进一步，改性玄武岩纤维由以下方法制得：将玄武岩纤维在200～500℃高温烘烤10～15h，然后用质量分数为20～55％的NaOH溶液浸润刻蚀0.5～2h，再于50～100℃干燥20～60min，最后在含有质量分数为4～5％的硅烷偶联剂KH550的酒精溶液中浸泡1～3h，再于50～100℃干燥20～60min，制得。

进一步，改性玄武岩纤维由以下方法制得：将玄武岩纤维在250℃高温烘烤12h，然后用质量分数为40％的NaOH溶液浸润刻蚀1h，再于80℃干燥30min，最后在含有质量分数为5％的硅烷偶联剂KH550的酒精溶液中浸泡2h，再于80℃干燥30min，制得。

进一步，改性的玄武岩纤维的形状为圆柱形，直径为10～25μm，长径比为4～13。

本发明还提供一种玄武岩纤维增强高速钢轨打磨磨石的制备方法，包括以下步骤：将上述磨石原料按重量比例混合后，进行混料、成型、烧结，制得。

进一步，混料过程中用振动法处理原料10～50min，振动后球磨混合原料10～30min。

进一步，混料过程中保证改性玄武岩纤维在磨石原料中均匀分布，分布密度为30～75根/mm²。

进一步，成型过程中成型压力为20～40bar，成型保压时间为10-20min。

进一步，烧结过程中烧结温度为190～205℃，烧结时间为8-10h。

本发明的有益效果为：