一种气孔率为20%-80%的陶瓷砂轮制造技术

本发明专利技术公开一种气孔率为20％‑80％的陶瓷砂轮，用于造孔剂的聚合物的混合物，包含至少两种聚合物，每种聚合物需要有自己的烧成曲线，每组聚合物的烧成曲线峰值最少相差20℃。所有聚合物的烧成曲线最高不能超过750℃。本发明专利技术的优点：造孔剂其燃烧产物仅包含二氧化碳和水，从而解决了刺激气味的产生和对员工身体的危害；陶瓷砂轮气孔率为20％‑80％，提高砂轮的组织性和均匀性，更有利于磨削，鉴于对砂轮组织性的改善，更利于做出更大体积的砂轮，从而额外提高生产效率。

A Ceramic Grinding Wheel with Porosity of 20%-80%

The invention discloses a ceramic grinding wheel with a porosity of 20%-80%. It is used for a mixture of polymer used as pore-forming agent. It contains at least two kinds of polymers. Each polymer needs its own firing curve, and the peak value of each group of polymers is at least 20 C different. The firing curves of all polymers should not exceed 750 C. The advantages of the invention are that the burning product of the pore-forming agent only contains carbon dioxide and water, thus solving the problem of stimulating odor and harming the health of employees; the porosity of the ceramic grinding wheel is 20%-80%, improving the organization and uniformity of the grinding wheel, and more advantageous to grinding, in view of the improvement of the organization of the grinding wheel, more advantageous to making a larger grinding wheel, thereby increasing the production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种气孔率为20％-80％的陶瓷砂轮
本专利技术涉及砂轮制备
，具体说是一种砂轮的造孔剂。
技术介绍
陶瓷结合剂磨具在工业中多用于表面抛光，为了生产陶瓷砂轮，将磨料与结合剂及其他添加剂的混合物，用模具压制成特定的形状，干燥脱水形成生胚，在电阻炉内烧制。根据预期的用途，砂轮需要具有一定的气孔率，以利于有效的冷却及容纳和排出研磨废料，从而增加磨削速率和降低工件表面温度。通常在混合物料中加入合适的造孔剂，这些物质可以在低温下通过蒸发，升华或燃烧从生胚中除去。陶瓷结合剂砂轮最常用的造孔剂是萘，其可通过在约80℃的低温下升华而被去除。但萘具有较大的毒性，尤其是具有强烈的刺激气味，这意味着生产场所的员工及附近的居民都会收到影响，健康收到危害。尽管采取了相应复杂且昂贵的保护设施，但仍然不能完全去除萘造成的污染及危害。因此，国内外曾多次找出萘的替代产品，然而这种尝试经常以失败告终，因为这些替代材料常常出现各自问题，不具有造孔剂需要有的特性，例如：成型后低回弹，可以良好地混合均匀，与液体润湿体系相关的低膨胀倾向，在化合物中稳定，均匀分布和低分离趋势，以及在燃烧时发出的热量少，尽可能的无残留。EP2540445A1介绍了一种造孔剂，其成分主要为二羧酸和二羧酸的水合物，该方法的缺点是二羧酸分解释放大量的气体，造成对生胚的损坏，这种现象需要通过耗时且昂贵的控温机制来避免。此外，为了使其混合更均匀，需加入高成本的粘合剂和复杂的工序来制造二羧酸，使得这种造孔剂的成本更高。DE19628820A1介绍了一种生产多气孔陶瓷砂轮的方法，其将陶瓷化合物与不可变形的丙烯酸酯玻璃混合，该玻璃在化合物中不可溶或可溶胀并以固态存在，这些玻璃是由聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯组成，它们按照规定的等级分类，通过燃烧形成气孔。但该造孔剂缺点在于烧制时丙烯酸酯玻璃的燃烧产物和分解产物在较窄的温度区间释放，由此导致烧结设备短期内无法排除气体，这种非常严重的短期负荷带来了不完全燃烧的风险，并因此污染环境。并且丙烯酸酯在燃烧时也会产生气味，同时短期内大量气体的释放会造成生胚的损坏。DE202010015U1公开了使用热塑性树脂作为新的造孔剂。但该专利没有具体公开热塑性树脂的种类及使用方法。因此，需要克服现有技术的缺点，寻找新型造孔剂。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种气孔率为20％-80％的陶瓷砂轮，用于造孔剂的聚合物的混合物，包含至少两种聚合物，每种聚合物需要有自己的烧成曲线，每组聚合物的烧成曲线峰值最少相差20℃。所有聚合物的烧成曲线最高不能超过750℃。其燃烧产物仅包含二氧化碳和水。其所述的混合物包含至少三种不同的聚合物。混合物选自热塑性塑料树脂。所述热塑性树脂选自聚乳酸(PLA)、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚酮(PK)。其中至少一种聚合物是热塑性塑料并具有结晶区域。其聚合物混合物包含20％-80％体积的聚乙烯，10％-50％体积的聚甲基丙烯酸酯，和10％-50％体积的聚乳酸或聚乙烯醇缩丁醛。所述的每种聚合物粒度分布呈函数分布。其粒度峰值呈双峰分布，两种聚合物粒度分为大颗粒和小颗粒，所述小颗粒粒度在100至400微米之间，大颗粒粒度在350至1000微米之间。其粒度峰值呈三峰分布，三种聚合物粒度分为大颗粒、中等颗粒和小颗粒，所述小颗粒粒度在100至400微米之间，中等颗粒粒度在250至450微米之间，大颗粒粒度在350至1000微米之间。本专利技术的优点：造孔剂其燃烧产物仅包含二氧化碳和水，从而解决了刺激气味的产生和对员工身体的危害；陶瓷砂轮气孔率为20％-80％，提高砂轮的组织性和均匀性，更有利于磨削，鉴于对砂轮组织性的改善，更利于做出更大体积的砂轮，从而额外提高生产效率。具体实施方式本专利技术目的是通过一种使用包含具有至少两种烧制曲线的聚合物的混合物作为造孔剂制造陶瓷砂轮，不同的聚合物燃烧曲线的最大值需相差20℃以上，混合物中每种聚合物的燃烧峰值不能超过750℃。通过具有不同燃烧曲线的几种混合物，可以实现造孔剂在较大时间间隔释放，从而解决了焚烧时间过短对生胚造成的损坏。优选的聚合物在完全燃烧时只生成二氧化碳和水的聚合物，从而解决了刺激气味的产生和对员工身体的危害。同时我们还需解决在燃烧中形成的CO进一步完全反应成CO2。本专利技术的一个具体实施方案中，使用三种聚合物的混合物作为造孔剂，因此需进一步优化和延长砂轮的烧结曲线，从而进一步消除上述问题。热塑性聚合物可以选自聚乳酸(PLA)、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚乙烯醇PVA、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚酮(PK)，其中含有小于50％体积聚甲基丙烯酸酯时有利于聚合物的混合均匀。然而，造孔剂应该不仅具有相对宽的烧结区间，还要具有适合陶瓷砂轮生产的特性：良好的混合行为和低膨胀倾向，在原料中易均匀，稳定的分布和低分离，当混合料被压制低回弹，以及对工作环境的低负担。本专利技术的一个实施方案已经改善了上述问题。其含量用体积表示为PE20-80、PMMA10-50、PLA/PVA/PVB10-50。在研究不同聚合物混合物过程中，额外发现混合物的燃烧曲线与单独聚合物的燃烧曲线不同，并且不是简单叠加方式改变。本专利技术也提出改善造孔剂混合均匀的方法，在混料之前将造孔剂与临时粘结剂混合，但此造孔剂的分解温度要低于临时粘结剂，临时粘结剂仅在造孔剂分解完全后才能燃烧。本专利技术可以提高砂轮的组织性和均匀性，更有利于磨削，鉴于对砂轮组织性的改善，更利于做出更大体积的砂轮，从而额外提高生产效率。本专利技术一个具体实施方案中，将几种作为造孔剂的聚合物的混合物分别筛选不同粒度峰值，由此造出不同大小的气孔，对特定的磨削进行优化，气孔大小更利于磨削时排屑和冷却，这里不同的聚合物优选粒度在0.05和2mm之间窄颗粒部分。根据ISO8486使用筛网可获得所需的粒度尺寸，颗粒的粒度尺寸可通过筛网筛选，颗粒理论上被认为是球形，因此颗粒的最大粒径小于筛网的孔径。由于筛分过程是通过多个筛子共同筛选得到期望的尺寸，所得的颗粒粒度居于两个筛网之间，其粒度分布呈函数分布(例如高斯分布)，当粒度分布比较均匀，50％颗粒大于平均粒度，50％颗粒小于平均粒度的情况称为d50。这些定义也适用造孔剂和磨料的尺寸。造孔剂混合物优选多峰粒度分布，其具有至少两个在100至000之间范围内的最大粒径，当使用双峰粒度分布时，平均粒径d50的细颗粒粒度100至400μm之间，粗颗粒粒度350至1000μm之间。当使用三峰值粒度分布时，平均粒径d50的细颗粒粒度100至300μm之间，中等颗粒粒度250至450μm之间。粗颗粒粒度400至1000μm之间。多峰颗粒尺寸分布包含不同的颗粒尺寸，颗粒尺寸方面明显不同，所以气孔的分布曲线可以分开做出。通常我们使用的造孔剂粒度尺寸至少相差100μm。当使用多峰值粒度分布时，得到的砂轮同样也得到多峰值的气孔，气孔的平均值在50至2000之间，同时实验证明此砂轮在特定的磨削条件下比普通砂轮更具有优势，主要体现在冷却磨削的高耐磨性。本专利技术的陶瓷磨具可具有20％至80％的气孔率，且气孔具有多峰分布。造孔剂所产生的气孔与造孔剂的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气孔率为20％‑80％的陶瓷砂轮，其特征在于：用于造孔剂的聚合物的混合物，包含至少两种聚合物，每种聚合物需要有自己的烧成曲线，每组聚合物的烧成曲线峰值最少相差20℃。所有聚合物的烧成曲线最高不能超过750℃。

【技术特征摘要】
1.一种气孔率为20％-80％的陶瓷砂轮，其特征在于：用于造孔剂的聚合物的混合物，包含至少两种聚合物，每种聚合物需要有自己的烧成曲线，每组聚合物的烧成曲线峰值最少相差20℃。所有聚合物的烧成曲线最高不能超过750℃。2.根据权利要求1所述的陶瓷砂轮，其特征在于：其燃烧产物仅包含二氧化碳和水。3.根据权利要求1所述的陶瓷砂轮，其特征在于：其所述的混合物包含至少三种不同的聚合物。4.根据权利要求1所述的陶瓷砂轮，其特征在于：混合物选自热塑性塑料树脂。5.根据权利要求4所述的陶瓷砂轮，其特征在于：所述热塑性树脂选自聚乳酸(PLA)、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚酮(PK)。6.根据权利要求1所述的陶瓷砂轮，其特征在于：其中至...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕升东，刘宏伟，刘星星，岳家兴，
申请(专利权)人：沈阳中科超硬磨具磨削研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21