一种碳化硅砂轮结合剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及砂轮技术领域，尤其涉及一种碳化硅砂轮结合剂及其制备方法。按照重量份计，所述碳化硅砂轮结合剂的原料包括：粘土矿物16‑27份，长石50‑70份，石英5‑15份，锂辉石8‑20份，氧化锆5‑10份，废弃玻璃粉末2‑6份。本产品能够在降低结合剂烧成温度的同时提高制得的碳化硅砂轮的强度，并且解决了碳化硅砂轮易出现的黑心问题；本产品性能优异，能够与进口产品相媲美。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅砂轮结合剂及其制备方法
本专利技术涉及砂轮
，尤其涉及一种碳化硅砂轮结合剂及其制备方法。
技术介绍
随着科学技术的发展，新型材料不断增长，机械加工向高质量、高精度、高效率、自动化方向的不断发展。结合剂作为将磨料粘结成各种形状磨具的材料，在超硬材料的生产领域发挥着重要作用。砂轮是机械加工的重要工具，碳化硅砂轮是采用碳化硅结合剂在高温时将松散的颗粒状磨料结合在一起而制成的磨具。碳化硅砂轮具有磨削效率高、加工精密度高、成本低廉等优点，碳化硅砂轮结合剂作为制备碳化硅砂轮的关键原料，在磨料已确定的前提下，结合剂的熔融温度(耐火度)和结合强度等性能决定着制成砂轮的安全使用性能和焙烧温度。目前的砂轮结合剂多以长石、粘土体系配制而成，由其制作而成的砂轮的使用线速度一般为35m/s。考虑到低温节能的需要，一般加入硼玻璃等催熔物质来降低结合剂的耐火度同时不降低结合剂的结合强度，但往往会提高砂轮结合剂的生产成本。因此，研制结合强度与烧成温度合理、成本低廉的砂轮结合剂对砂轮的工业化生产具有重要的意义。为保证产品质量，还需要防止从结合剂、原材料和配制工序混入杂质，使产品产生有害的缺陷。在原料配制中，用粉碎、混合等机械方法和结合剂、分散剂配合，达到分散、未含有凝聚粒子的效果。结合剂受到种类及其分子量，粒子表面的性质和溶剂的溶解性等影响，吸附在原料粒子表面上，通过立体稳定化效果，起到防止粉末原料凝聚的作用。在成型工序中，结合剂给予原料以可塑性，具有保水功能，提高成型强度和成型操作性。一般来说，降低耐火度和提高形体强度往往难以兼顾，因此，如何在降低结合剂耐火度的同时能够提升成型强度，同时还能够兼顾工艺成本，是砂轮结合剂制造领域亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术制备得到了一种碳化硅砂轮结合剂，该产品能够在降低结合剂烧成温度的同时提高制得的碳化硅砂轮的强度，并且解决了碳化硅砂轮易出现的黑心问题，性能稳定。本专利技术第一方面提供了一种碳化硅砂轮结合剂，按照重量份计，所述碳化硅砂轮结合剂的原料包括：粘土矿物16-27份，长石50-70份，石英5-15份，锂辉石8-20份，氧化锆5-10份，废弃玻璃粉末2-6份。在一种优选的实施方式中，所述粘土矿物选自高岭石，漳州土，蒙脱石，蛭石，伊利石，水铝英石中的至少一种。在一种优选的实施方式中，所述长石选自钠长石，钙长石，钡长石，钾长石中的至少一种。在一种优选的实施方式中，所述长石为钠长石和钾长石，钠长石和钾长石的重量比为1:(2-4.5)。在一种优选的实施方式中，所述锂辉石中Li2O的质量分数为5％-7％。在一种优选的实施方式中，所述长石和锂辉石的重量比为(3-8)：1。在一种优选的实施方式中，所述氧化锆为纳米级氧化锆。在一种优选的实施方式中，所述碳化硅砂轮结合剂的原料还包括白泥2-6份。本专利技术第二方面提供了一种碳化硅砂轮结合剂的制备方法，具体步骤包括：S1.熔融：按照重量份计，将粘土矿物16-27份，长石50-70份，石英5-15份，锂辉石8-20份，氧化锆5-10份，白泥2-6份加入高温炉中熔融，淬冷，得到混合料。S2.破碎：将熔融后的混合料加入破碎机中进行破碎，得到混合料二；S3.球磨：将破碎后的混合料二加入球磨机中进行球磨；球磨机料球重量比为(2-3)：1，球磨时间为360-500min，球磨后过320-360目筛网得到混合料三；S4.二次球磨：将混合料三加入球磨机中，加入废弃玻璃粉末2-6份进行二次球磨；球磨机中料球重量比为1：3，球磨时间为90-110min，二次球磨后过320目筛得到结合剂成品。在一种优选的实施方式中，所述熔融的熔融温度为1100-1300℃。有益效果：传统的碳化硅砂轮结合剂采用烧结结合剂，易产生黑心现象，砂轮性能不稳定，增加了报废率。本专利技术制备了一种碳化硅砂轮结合剂，其烧成温度能低至1150℃以下，该结合剂制得的碳化硅砂轮的强度可达到50m/s。由此看出，本产品能够在降低结合剂烧成温度的同时提高制得的碳化硅砂轮的强度，并且解决了碳化硅砂轮易出现的黑心问题。本产品性能优异，能够与进口产品相媲美。具体实施方式结合以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可进一步地理解本专利技术的内容。除非另有说明，本文中使用的所有技术及科学术语均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。在本文中使用的，除非上下文中明确地另有指示，否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是，如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义，“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示所陈述的组合物、步骤、方法、制品或装置，但不排除存在或添加一个或多个其它组合物、步骤、方法、制品或装置。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本专利技术实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。除此之外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本专利技术的范围之外。为了解决上述问题，本专利技术第一方面提供了一种碳化硅砂轮结合剂，按照重量份计，所述碳化硅砂轮结合剂的原料包括：粘土矿物16-27份，长石50-70份，石英5-15份，锂辉石8-20份，氧化锆5-10份，废弃玻璃粉末2-6份。在一些优选的实施方式中，所述粘土矿物选自高岭石，漳州土，蒙脱石，蛭石，伊利石，水铝英石中的至少一种。进一步优选，所述粘土矿物选自高岭石和/或蒙脱石。更进一步优选，所述粘土矿物为苏州高岭土，苏州高岭土可为市售，例如河北桓禾矿产品有限公司。在一些优选的实施方式中，所述长石选自钠长石，钙长石，钡长石，钾长石中的至少一种。在一些优选的实施方式中，所述长石为钠长石和钾长石；进一步优选，钠长石和钾长石的重量比为1:(2-4.5)。所述钠长石可为市售，例如石家庄腾邦矿产品有限公司；所述钾长石可为市售，例如河南丰凯耐火材料有限公司。本专利技术发现，当钠长石和钾长石的重量比为1：(2-4.5)时，能够使结合剂保持较低的烧成温度同时提升磨具的成品强度。钾长石和钠长石的晶体结构、熔融温度和熔融范围不同，进一步影响着结合剂的耐火度、高温流动性和磨具的成品强度。钠长石的熔点约1118℃，其烧成温度范围较钾长石更窄，但是钠长石的高温流动性强，对于磨具耐火度的降温效果优于钾长石。钾长石在990℃-1150℃范围内发生熔融，在液相中扩散渗透而加速莫来石的形成，使结合剂空隙减少并形成致密结构，对于结合剂的韧性、强度和抵抗酸碱侵蚀能力效果更强。而钾长石的含量较高时能提高制得砂轮的硬度，但对于结合剂烧成温度的降低效果较钠长石略有逊色；而钠长石的含量高虽然显著降低了结合剂的烧成温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳化硅砂轮结合剂，其特征在于，按照重量份计，所述碳化硅砂轮结合剂的原料包括：粘土矿物16-27份，长石50-70份，石英5-15份，锂辉石8-20份，氧化锆5-10份，废弃玻璃粉末2-6份。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅砂轮结合剂，其特征在于，按照重量份计，所述碳化硅砂轮结合剂的原料包括：粘土矿物16-27份，长石50-70份，石英5-15份，锂辉石8-20份，氧化锆5-10份，废弃玻璃粉末2-6份。


2.根据权利要求1所述的一种碳化硅砂轮结合剂，其特征在于，所述粘土矿物包括高岭石，漳州土，蒙脱石，蛭石，伊利石，水铝英石中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的一种碳化硅砂轮结合剂，其特征在于，所述长石选自钠长石，钙长石，钡长石，钾长石中的至少一种。


4.根据权利要求3所述的一种碳化硅砂轮结合剂，其特征在于，所述长石为钠长石和钾长石，钠长石和钾长石的重量比为1:(2-4.5)。


5.根据权利要求4所述的一种碳化硅砂轮结合剂，其特征在于，所述锂辉石中Li2O的质量分数为5％-7％。


6.根据权利要求5所述的一种碳化硅砂轮结合剂，其特征在于，所述长石和锂辉石的重量比为(3-8)：1。


7.根据权利要求6所述的一种碳化硅砂轮结合剂，其特征在于，所述氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡在簋，黄煦黎，许鹏辉，张修梅，刘晓雪，
申请(专利权)人：苏州四砂致辅研磨材有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32