一种高把持力磨料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提出了一种高把持力磨料及其制备方法和应用，用以解决现有超硬材料砂轮的磨料把持力低导致的磨料、外包金属和结合剂的界面之间不能有效发生物理扩散和化学反应导致结合强度较低、砂轮寿命偏短、加工效率低和工件崩口尺寸大的技术问题。本发明专利技术的高把持力磨料包括磨料和填充物，磨料为镀覆金刚石磨料，填充物包括氧化钙粉和氧化镁粉，其中，镀覆金刚石磨料的质量份数为10

【技术实现步骤摘要】
一种高把持力磨料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及超硬材料制品的
，尤其涉及一种高把持力磨料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]超硬材料砂轮属于超硬材料模具，在现代生产中应用比较广泛，如属于超硬材料砂轮的超硬材料倒角砂轮主要应用于玻璃、半导体晶圆、LED晶圆等材料的边缘及棱角的加工，外圆分布有同心圆弧微槽。
[0003]因所加工对象主要为硬脆材料，为减小脆性材料的加工崩口，该类超硬材料倒角砂轮需要对磨料有较强的把持能力，对磨料结合能力的调整主要有结合剂调整及磨料处理等方法。在结合剂不变的前提下，对磨料进行外包材料处理是目前使用较多的方法。其中对金刚石表面镀覆是目前常用的手段。镀覆金刚石磨料在一定程度上可提高磨料与结合剂的结合强度，但在金属层与金刚石的界面处，因金属和金刚石属于两种不同材料，两者结合效果表现并不令人满意。
[0004]超硬材料砂轮，因工艺要求，成型温度较低，使得磨料、外包金属和结合剂的界面之间不能有效发生物理扩散和化学反应，结合强度较低，导致砂轮寿命偏短、加工效率低和工件崩口尺寸超标现象经常发生。
[0005]为了解决超硬材料砂轮在使用时技术问题，需要提高磨料的把持力，把持力是指在金刚石工具中，金属胎体对金刚石的机械的咬合力与化学作用力，使金刚石牢固的粘结而不脱落的力。通常情况下金属胎体的致密度越大则对金刚石的把持力就越大，金刚石就越不容易从金属胎体下脱落下来，从而能充分发挥金刚石的切削作用，但是把持力是一个相对的参数，并不是越大越好，在金刚石工具中，使用时所希望达到的效果是能够实现胎体与金刚石的同步磨损。这样金刚石工具才会足够地锋利，而且保证一个较长的使用寿命。
[0006]因此，需要一种高把持力的磨料提高磨料外包金属与金刚石表面间的结合力，进而使得超硬材料砂轮的使用寿命增加，加工效率提高，工件崩口降低。

技术实现思路

[0007]针对现有超硬材料砂轮的磨料把持力低导致的磨料、外包金属和结合剂的界面之间不能有效发生物理扩散和化学反应导致结合强度较低、砂轮寿命偏短、加工效率低和工件崩口尺寸大的技术问题，本专利技术提出一种高把持力磨料及其制备方法和应用，使用氧化钙粉和氧化镁粉作为填充物，通过简单方便的制备方法，制备出高把持力的金刚石镀覆磨料，在砂轮成型前对所需磨料进行预处理，提高磨料外包金属与金刚石表面间的结合力，用于超硬材料砂轮的制作，能够有效提高砂轮使用寿命和加工效率，降低工件崩口尺寸。
[0008]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种高把持力磨料，包括磨料和填充物，磨料为镀覆金刚石磨料，填充物包括氧化钙粉和氧化镁粉，其中，镀覆金刚石磨料的质量份数为10
‑
50份，氧化钙粉的质量份数为10
‑
60份，氧化镁粉的质量份数为10
‑
70份。
[0009]进一步的，镀覆金刚石磨料的镀覆层为金属镀覆层，金属镀覆层的镀覆金属种类包括钛、镍或铜。
[0010]进一步的，氧化钙粉和氧化镁粉的粒径均≤50μm，镀覆金刚石磨料的粒径为20
ꢀ‑
400μm。
[0011]一种高把持力磨料的制备方法，用于制备上述的高把持力磨料步骤如下：S1、取氧化钙粉和氧化镁粉，分别研磨后放入电阻炉中加热并保温，获取无水氧化钙粉和无水氧化镁粉；S2、将步骤S1获取的无水氧化钙粉和无水氧化镁粉与镀覆金刚石磨料研磨混合，获得混合料；S3、在氮气气氛下，将步骤S2获取的混合料进行热处理，热处理结束后，冷却至室温，获得处理后混合料；S4、将步骤S3获取的处理后混合料使用筛网过筛，得到处理后磨料；S5、冷水水浴下，使用稀盐酸清洗步骤S4获取的处理后磨料，得到酸洗后磨料；S6、将步骤S5获取的酸洗后磨料进行过滤并使用去离子水冲洗，得到水洗后磨料；S7、将步骤S6获取的水洗后磨料烘干，得到高把持力磨料。
[0012]进一步的，步骤S1中的氧化钙粉和氧化镁粉的加热温度为600℃，保温时间为15
‑
30min。
[0013]进一步的，步骤S3中混合料进行热处理的温度为700
‑
1000℃，并保温0.5
‑
1h，其中，混合料进行热处理时的升温速率为50
‑
100℃/h。
[0014]进一步的，步骤S4中的筛网目数为200
‑
800#；步骤S5中的稀盐酸浓度为1
‑
5%。
[0015]进一步的，步骤S7中的水洗后磨料的烘干温度为40
‑
60℃，烘干时间为1
‑
2h。
[0016]本专利技术上述的高把持磨料的制备方法获取的高把持力磨料在超硬材料砂轮领域中的应用。
[0017]进一步的，高把持力磨料应用于制备超硬材料砂轮，超硬材料砂轮包括倒角砂轮、光曲磨砂轮和硬质合金强力开槽砂轮。
[0018]本专利技术的有益效果：1.本专利技术的高把持力磨料，在砂轮成型前对所需磨料进行预处理，提高磨料外包金属与金刚石表面间的结合力，用于超硬材料砂轮的制作，能够有效提高砂轮使用寿命和加工效率，降低工件崩口。
[0019]2.本专利技术的高把持力磨料的制备方法，操作简单，过程控制方便，能够根据需要制备的不同性能的高把持力磨料，方便用于超硬材料砂轮的制作。
[0020]3.本专利技术的高把持力磨料制备的高把持力磨料可用于超硬材料砂轮领域中，制作的超硬材料砂轮种类多，质量好，能够满足不同使用场景下的需要。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术的高把持力磨料的制备方法流程图。
[0023]图2为本专利技术用于检测制备的磨料性能的金属结合剂超硬材料倒角砂轮。
[0024]图3为本专利技术用于检测制备的磨料磨耗比的检测磨耗比砂轮。
[0025]图中，1
‑
砂轮金属基底，2
‑
砂轮磨料层。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]实施例1，一种高把持力磨料，包括磨料和填充物，磨料为镀覆金刚石磨料，填充物包括氧化钙粉和氧化镁粉，镀覆金刚石磨料和填充物的质量份数如下：镀覆金刚石磨料30份、氧化钙粉60份、氧化镁粉70份；镀覆金刚石磨料的镀覆层为金属镀覆层，金属镀覆层的镀覆金属为钛，镀覆金刚石磨料的粒度为40/50，氧化钙粉和氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高把持力磨料，其特征在于，包括磨料和填充物，所述磨料为镀覆金刚石磨料，所述填充物包括氧化钙粉和氧化镁粉，其中，所述镀覆金刚石磨料的质量份数为10
‑
50份，所述氧化钙粉的质量份数为10
‑
60份，所述氧化镁粉的质量份数为10
‑
70份。2.根据权利要求1所述的高把持力磨料，其特征在于，所述镀覆金刚石磨料的镀覆层为金属镀覆层，所述金属镀覆层的镀覆金属种类包括钛、镍或铜。3.根据权利要求1所述的高把持力磨料，其特征在于，所述氧化钙粉和氧化镁粉的粒径均≤50μm，所述镀覆金刚石磨料的粒径为20
‑
400μm。4.一种高把持力磨料的制备方法，用于制备权利要求1或2或3所述的高把持力磨料，其特征在于，步骤如下：S1、取氧化钙粉和氧化镁粉，分别研磨后放入电阻炉中加热并保温，获取无水氧化钙粉和无水氧化镁粉；S2、将步骤S1获取的无水氧化钙粉和无水氧化镁粉与镀覆金刚石磨料研磨混合，获得混合料；S3、在氮气气氛下，将步骤S2获取的混合料进行热处理，热处理结束后，冷却至室温，获得处理后混合料；S4、将步骤S3获取的处理后混合料使用筛网过筛，得到处理后磨料；S5、冷水水浴下，使用稀盐酸清洗步骤S4获取的处理后磨料，得到酸洗后磨料；S6、将步骤S5获取的酸洗后磨料进行过滤并使用去离子水冲洗，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：于鸿飞，李国伟，张毅，贺柳青，
申请(专利权)人：郑州磨料磨具磨削研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：