空气中钎焊金刚石的膏状钎料、其制备方法及应用技术

技术编号:14497939 阅读:127 留言:0更新日期:2017-01-29 23:46
本发明专利技术公开了一种空气中钎焊金刚石的膏状钎料、其制备方法及应用。所述空气中钎焊金刚石的膏状钎料包括:88wt%~92wt%钎料,1wt%~2wt%助焊剂,其余部分包含粘结剂和水;所述钎料包括质量比为1:0.05~1:0.1的BNi‑2和钛粉;所述助焊剂包括质量比为1:0.1~1:1.8的氟化铝和氟化钾。本发明专利技术的空气中钎焊金刚石的膏状钎料在钎焊过程中不需要真空或保护性气氛,能够在空气中完成钎焊,因此大大提高了加工灵活性,降低了生产成本,提高了生产效率,同时钎料使用量还更易于控制,并可大幅延长工具使用寿命,而其制备方法简单,条件易控,适合大规模的生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术特别涉及一种空气中钎焊金刚石的膏状钎料、其制备方法及应用
技术介绍
金刚石工具特别适合加工硬脆材料尤其为非金属材料,例如石材、墙地砖、玻璃、陶瓷等;也可以用于加工有色金属、合金、木材,例如铜、铝、硬质合金、淬火钢、铸铁等。目前金刚石工具已广泛应用于建筑、建材、地质、冶金、机械、电子、陶瓷、木材、汽车等工业。在实际应用时,钎焊金刚石的钎料需要具备以下特点:一、钎料对金刚石和基体有良好的浸润性和结合强度;二、钎料对金刚石最好没有侵蚀性或微侵蚀性;三、钎料的软化点必须高于钎焊金刚石工具在切磨时的局部温度。金刚石与基体的结合强度主要由钎料决定,钎料要在金刚石表面生成化学结合才能对金刚石形成有效把持,这就要求钎料成分中必须含有能够在高温下和金刚石生成碳化物的元素(Ti、V、Cr等)。目前,大多数生产厂家所用的钎料大都含有10℅左右的铬或钛,但是,Ti、Cr等元素在空气中加热时,容易氧化,失去活性。现有技术的解决方法通常为在钎焊金刚石时,在真空或惰性气体保护条件下进行,相对于在空气中钎焊,这大大增加了加工成本,降低了生产效率。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种空气中钎焊金刚石的膏状钎料、其制备方法及应用,以克服现有技术中的不足。为实现前述专利技术目的,本专利技术采用的技术方案包括:本专利技术实施例提供了一种空气中钎焊金刚石的膏状钎料,其包括:88wt%~92wt%钎料,1wt%~2wt%助焊剂,其余部分包含粘结剂和水;所述钎料包括质量比为1:0.05~1:0.1的BNi-2和钛粉;所述助焊剂包括质量比为1:0.1~1:1.8的氟化铝和氟化钾。进一步的,所述钎料中BNi-2与钛粉的质量比为1:0.06~1:0.08。进一步的,所述助焊剂中氟化铝与氟化钾的质量比优选为1:1.2~1:1.5。其中,所述助焊剂能有效去除氧化皮,并阻止作为钎料的合金粉末的进一步氧化。在一些较为优选的实施方案中,所述膏状钎料包括8wt%~10wt%水及粘结剂。在一些较为优选的实施方案中,所述粘结剂与水的质量比为(1~2):(98~99)。进一步的,所述粘结剂包括甲基纤维素或乙基纤维素,且不限于此。进一步的,前述BNi-2为镍基钎料,其主要组成元素以Ni为主,其次还含有降熔元素(meltingpointdepressantelement)B和Si,以及其它元素(参阅《热加工工艺》,2004,6(1):47-50)。进一步的,前述钛粉的粒径优选为10μm~100μm,尤其优选为30μm~50μm。与此相应的膏状钎料形成的焊层结构更为均一致密,与基材具有更佳结合强度。本专利技术实施例还提供了所述膏状钎料在空气氛围内钎焊金刚石的用途或者在制备金刚石工具中的用途。本专利技术实施例还提供了一种空气中钎焊金刚石的膏状钎料的制备方法,其包括:将粘结剂与水均匀混合形成胶水状膏体,将钎料及助焊剂与所述胶水状膏体均匀混合形成所述膏状钎料,所述钎料包括质量比为1:0.05~1:0.1的BNi-2和钛粉,所述助焊剂包括质量比为1:0.1~1:1.8的氟化铝和氟化钾;其中,所述膏状钎料包括88wt%~92wt%钎料和1wt%~2wt%助焊剂。进一步的,所述钎料中BNi-2与钛粉的质量比为1:0.06~1:0.08。进一步的,所述助焊剂中氟化铝与氟化钾的质量比优选为1:1.2~1:1.5。在一些较为优选的实施方案中,所述胶水状膏体的质量为所述膏状钎料质量的8%~10%。在一些较为优选的实施方案中,所述胶水状膏体包含1wt%~2wt%粘结剂。进一步的,所述粘结剂包括甲基纤维素或乙基纤维素,且不限于此。进一步的,前述钛粉的粒径优选为10μm~100μm,尤其优选为30μm~50μm。在一些较为具体的实施方案中,所述空气中钎焊金刚石的膏状钎料的制备方法可以包括:将氟化铝和氟化钾的混合物作为助焊剂,将BNi-2粉末和钛粉的混合物作为钎料,以乙基纤维素(粉末状)在水里高速分散成的胶水作为膏体,搅拌混合形成膏状钎料。本专利技术实施例还提供了一种金刚石工具的制备方法,其包括:将所述的空气中钎焊金刚石的膏状钎料涂覆在基体上,之后使金刚石吸附在所述膏状钎料上,然后直接在空气中加热到1000~1100℃并保温10~25s,制得金刚石工具。在一些较为具体的实施方案中,所述制备方法可以包括:将所述的空气中钎焊金刚石的膏状钎料涂抹在基体上,然后再用静电吸附等方式使金刚石吸附在钎料上,直接在空气中用高频加热到1000~1100℃并保温10~25s得到金刚石工具。进一步的,所述基体可以选自金属、陶瓷等材质的,且不限于此。本专利技术实施例还提供了由前述方法制备的金刚石工具。与现有技术相比,本专利技术提供的空气中钎焊金刚石的膏状钎料在钎焊过程中不需要真空或保护性气氛,能够在空气中完成钎焊,因此大大提高了加工灵活性,降低了生产成本,提高了生产效率,同时钎料使用量还更易于控制,并可大幅延长工具使用寿命,而其制备方法简单,条件易控,适合大规模的生产。具体实施方式鉴于现有技术中的不足,本案专利技术人经长期研究和大量实践,得以提出本专利技术的技术方案。如下将结合若干较佳实施例对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。实施例1本实施例的空气中钎焊金刚石的膏状钎料包含如下组分:92wt%钎料,1.5wt%助焊剂,0.1wt%乙基纤维素和6.4wt%水。所述钎料为质量比为1:0.05的BNi-2(市购)和钛粉(粒径约10μm~25μm)的混合金属粉末。所述助焊剂为质量比为1:0.1的氟化铝和氟化钾的混合物。所述空气中钎焊金刚石的膏状钎料的制备方法包括:按照前述配比配制原料;将氟化铝和氟化钾混合均匀作为助焊剂,将BNi-2和钛粉混合均匀作为钎料将乙基纤维素溶于水中形成胶水;将助焊剂和钎料加入所述胶水中,用行星搅拌机搅拌混合均匀,即制得所述空气中钎焊金刚石的膏状钎料。将所述空气中钎焊金刚石的膏状钎料涂覆在钢制基体上,之后使金刚石以静电吸附的方式附着到所述膏状钎料上,然后直接在空气中高频电加热到1100℃并保温15s,制得金刚石工具。该金刚石工具适合石材加工行业。实施例2本实施例的空气中钎焊金刚石的膏状钎料包含如下组分:88wt%钎料,2wt%助焊剂,0.1wt%乙基纤维素和9.9wt%水。所述钎料为质量比为1:0.06的BNi-2(市购)和钛粉(粒径约30μm~50μm)的混合金属粉末。所述助焊剂为质量比为1:1.5的氟化铝和氟化钾的混合物。所述空气中钎焊金刚石的膏状钎料的制备方法包括:按照前述配比配制原料;将氟化铝和氟化钾混合均匀作为助焊剂,将BNi-2和钛粉混合均匀作为钎料将乙基纤维素溶于水中形成胶水;将助焊剂和钎料加入所述胶水中,用行星搅拌机搅拌混合均匀,即制得所述空气中钎焊金刚石的膏状钎料。将所述空气中钎焊金刚石的膏状钎料涂覆在氧化锆陶瓷基体上,之后使金刚石以静电吸附的方式附着到所述膏状钎料上,然后直接在空气中高频电加热到1000℃并保温20s,制得金刚石工具。该金刚石工具适合陶瓷加工行业。实施例3本实施例的空气中钎焊金刚石的膏状钎料包含如下组分:90wt%钎料,1wt%助焊剂,0.1wt%乙基纤维素和8.9wt%水。所述钎料为质量比为1:0.08的BNi-2(市购)和钛粉(粒径约30μm~50μm)的混合金属粉末本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气中钎焊金刚石的膏状钎料,其特征在于包括:88wt%~92wt%钎料,1wt%~2wt%助焊剂,其余部分包含粘结剂和水;所述钎料包括质量比为1:0.05~1:0.1的BNi‑2和钛粉;所述助焊剂包括质量比为1:0.1~1:1.8的氟化铝和氟化钾。

【技术特征摘要】
1.一种空气中钎焊金刚石的膏状钎料,其特征在于包括:88wt%~92wt%钎料,1wt%~2wt%助焊剂,其余部分包含粘结剂和水;所述钎料包括质量比为1:0.05~1:0.1的BNi-2和钛粉;所述助焊剂包括质量比为1:0.1~1:1.8的氟化铝和氟化钾。2.根据权利要求1所述的空气中钎焊金刚石的膏状钎料,其特征在于:所述膏状钎料包括8wt%~10wt%水及粘结剂。3.根据权利要求1或2所述的空气中钎焊金刚石的膏状钎料,其特征在于:所述粘结剂与水的质量比为(1~2):(98~99)。4.根据权利要求1或2所述的空气中钎焊金刚石的膏状钎料,其特征在于:所述粘结剂包括甲基纤维素或乙基纤维素。5.权利要求1-4中任一项所述的膏状钎料在空气氛围内钎焊金刚石的用途或者在制备金刚石工具中的用途。6.一种空气中钎焊金刚石的膏状钎料的制备方法,其特征在于包括:将粘结剂与水均匀混...

【专利技术属性】
技术研发人员:盛洪超叶佳伟薛高建姜小宝
申请(专利权)人:江苏科技大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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