[发明专利]一种玻璃纤维金属复合结合剂超硬磨料砂轮及其制备方法

权利要求书

1.一种玻璃纤维金属复合结合剂超硬磨料砂轮制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，在金刚石或CBN磨料表面粘接包裹一层合金钎料后烘干得到超硬磨料体；

S2，将玻璃纤维在分散剂溶液中分散均匀，然后加入合金钎料，在真空、高温环境下进行热处理后冷却得到玻璃纤维金属复合体；

S3，将超硬磨料体、玻璃纤维金属复合体和增强体混合均匀，制成砂轮毛坯，将砂轮毛坯置在真空环境、温度800℃-950℃下保温10-20min进行真空烧结，即可得到玻璃纤维金属复合结合剂超硬磨料砂轮。

2.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维金属复合结合剂超硬磨料砂轮制备方法，其特征在于，玻璃纤维金属复合结合剂超硬磨料砂轮按重量份数包括超硬磨料体10–30份、玻璃纤维金属复合体40-60份、增强体20-40份。

3.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维金属复合结合剂超硬磨料砂轮制备方法，其特征在于，使用润湿剂和粘结剂在金刚石或CBN磨料表面包裹一层合金钎料，加热至200℃烘干，制作成超硬磨料体。

4.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维金属复合结合剂超硬磨料砂轮制备方法，其特征在于，玻璃纤维金属复合体按重量份数包括玻璃纤维2-30份和合金钎料70-98份；所述合金钎料采用Ni–Cr合金钎料、Cu–Sn–Ti合金钎料或Ag–Cu–Ti合金钎料。

5.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维金属复合结合剂超硬磨料砂轮制备方法，其特征在于，分散剂溶液浓度为10–100mg/L，加入合金钎料制备玻璃纤维金属复合体的温度为400℃-550℃。

6.根据权利要求3所述的一种玻璃纤维金属复合结合剂超硬磨料砂轮制备方法，其特征在于，润湿剂为液体石蜡或甘油，分散剂溶液中的分散剂为脂肪酸、聚乙烯或聚氧化乙烯。

7.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维金属复合结合剂超硬磨料砂轮制备方法，其特征在于，增强体为Al₂O₃粉、SiO₂粉、Cu粉、Fe粉、Ni粉、Co粉中的一种或者几种。

8.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维金属复合结合剂超硬磨料砂轮制备方法，其特征在于，玻璃纤维的直径为10–50μm，长径比为5:1–30:1，合金钎料和增强体的纯度均高于99.9％，合金钎料和增强体粉末的粒度均为-100目，磨料粒度尺寸小于850μm。

9.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维金属复合结合剂超硬磨料砂轮制备方法，其特征在于，玻璃纤维金属复合体采用塑料孔模制备，玻璃纤维金属复合体直径大小与塑料孔模的孔径大小一致，塑料孔模的孔径优化方法为物理数学建模方法，以砂轮的使用寿命最高作为孔径优化的目标函数：

L＝L(n,V_f,D,s,C,G,P)

并以σ_b≥[σ_b]，q≤[q]作为主要约束条件，其中，n为砂轮转速，V_f为进给速度，D为砂轮直径，s为需要优化的孔径大小，C为金刚石或CBN磨料浓度，G为与砂轮结构形状相关的参数，P为与被加工工件材料物理性能相关的参数，σ_b表示了由复合结合剂对磨粒把持强度所确定的约束条件，q表示了由接触弧区平均热流密度所确定的约束条件，求解上述目标函数，获得塑料孔模的孔径s的最佳数值。

10.一种采用权利要求1所述方法制备的玻璃纤维金属复合结合剂超硬磨料砂轮，其特征在于，玻璃纤维金属复合结合剂超硬磨料砂轮按重量份数包括超硬磨料体10–30份、玻璃纤维金属复合体40-60份、增强体20-40份。