一种基于磨粒团簇和石墨烯的多孔立方氮化硼砂轮工作层及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种基于磨粒团簇和石墨烯的多孔立方氮化硼砂轮工作层及其制造方法，该多孔CBN砂轮工作层由15%‑25%的CBN磨粒团簇、5%的石墨烯颗粒、15%‑20%的尿素颗粒、50%‑65%的Cu‑Sn‑Ti活性胎体合金（10%Ti，72%Cu，18%Sn）组成。制备方法是：将石墨烯和Cu‑Sn‑Ti活性胎体合金制成复合结合剂；将5‑6个CBN磨粒包裹一层缩丁醛胶体溶液，将石墨烯复合结合剂涂覆磨粒四周并加压，构成一组磨粒团簇；将磨粒团簇、尿素颗粒、复合结合剂通过机械搅拌方式混匀，通过轴向加压方式制成工作层毛坯；将工作层毛坯去除造孔剂后烘干制得多孔立方氮化硼砂轮工作层毛坯，并采用真空液相烧结形成多孔立方氮化硼砂轮工作层。制得的多孔立方氮化硼砂轮工作层兼具高气孔率、高强度、自锐性好和导热性好等特性。

A porous cubic boron nitride grinding wheel based on abrasive cluster and graphene and its manufacturing method

The invention relates to an abrasive clusters and graphene porous CBN grinding wheel working layer and its manufacturing method based on the porous CBN wheel working layer consists of 15% 25% CBN particle clusters, 5% graphene particles, 15% 20% urea particles, 65% Cu Sn 50% Ti the activity of fetal body alloy (10%Ti, 72%Cu, 18%Sn). The preparation method is that the graphene and Cu Sn Ti active matrix alloy made of composite binder; 5 6 CBN abrasive coated with a layer of butyral colloidal solution, graphene composite binder coated abrasive around and pressurized, constitute a group of particle clusters; the particle clusters, urea particle and composite binder by mechanical stirring and mixing way, through axial compression made the working layer blank; work layer blank removal of pore forming agent after drying porous CBN grinding wheel working layer blank, and by vacuum liquid phase sintering to form porous CBN wheel working layer. The porous cubic boron nitride grinding wheel has the characteristics of high porosity, high strength, good self sharpness and good thermal conductivity.

【技术实现步骤摘要】
一种基于磨粒团簇和石墨烯的多孔立方氮化硼砂轮工作层及其制造方法
本专利技术涉及一种基于磨粒团簇和石墨烯的多孔立方氮化硼(CubicBoronNitride，简称CBN)砂轮工作层制造方法，为一种复合结合剂砂轮，属于超硬磨料工具

技术介绍
立方氮化硼(CubicBoronNitride，简称CBN)具有高硬度、高耐磨性、化学性质稳定等优点。因此，采用CBN磨粒制作的超硬磨料砂轮在加工高强韧性难加工材料(比如钛合金、镍基高温合金等)方面得到了应用。现阶段，针对高强韧性难加工材料高效磨削过程表现出的材料去除率高、负荷重、磨削热多的加工特性，使得高强韧性难加工材料高效磨削面临实现高速、加工质量差、砂轮修整频繁等难题。因此，为了匹配高强韧性难加工材料高效磨削过程表现出的加工特性，CBN砂轮工作层除需具备高耐磨性和高型面稳定性外，还必须同时满足高锋利度、高导热性以及高气孔率的要求。目前，虽然传统CBN砂轮等(如：树脂结合剂CBN砂轮、金属结合剂CBN砂轮和陶瓷结合剂CBN砂轮)在普通磨削加工中广泛应用，但仍无法满足高强韧性难加工材料高效磨削对砂轮的特殊要求。相比于树脂结合剂CBN砂轮，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于磨粒团簇和石墨烯的多孔CBN砂轮工作层，其特征在于：是由CBN磨粒团簇、石墨烯颗粒、尿素颗粒和Cu‑Sn‑Ti活性胎体合金组成；CBN砂轮工作层的原料组分以及质量百分比含量为：15%‑25%的CBN磨粒团簇、5%的石墨烯颗粒、15%‑20%的尿素颗粒、50%‑65%的Cu‑Sn‑Ti活性胎体合金。

【技术特征摘要】
1.一种基于磨粒团簇和石墨烯的多孔CBN砂轮工作层，其特征在于：是由CBN磨粒团簇、石墨烯颗粒、尿素颗粒和Cu-Sn-Ti活性胎体合金组成；CBN砂轮工作层的原料组分以及质量百分比含量为：15%-25%的CBN磨粒团簇、5%的石墨烯颗粒、15%-20%的尿素颗粒、50%-65%的Cu-Sn-Ti活性胎体合金。2.权利要求1所述的基于磨粒团簇和石墨烯的多孔CBN砂轮工作层，其特征在于，所述Cu-Sn-Ti活性胎体合金粉末颗粒的粒径为20-30微米，其原料各组分的质量百分比含量为：10%Ti，72%Cu，18%Sn。3.权利要求1所述的基于磨粒团簇和石墨烯的多孔CBN砂轮工作层，其特征在于，所述磨粒团簇由5-6个粒径为90-110微米的CBN磨粒排布组成。4.权利要求1所述的基于磨粒团簇和石墨烯的多孔CBN砂轮工作层，其特征在于，所述石墨烯颗粒采用多层石墨烯，层数<10，粒径大小为3-6微米。5.权利要求1所述的基于磨粒团簇和石墨烯的多孔CBN砂轮工作层，其特征在于，所述球...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁文锋，赵彪，徐九华，傅玉灿，苏宏华，杨长勇，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32