碳化硼团聚磨料粒子、碳化硼砂布及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种碳化硼团聚磨料粒子、碳化硼砂布及其制备方法。其中，碳化硼团聚磨料粒子的制备方法包括：提供原料，原料包括碳化硼微粉、水溶性酚醛树脂、分散剂、聚乙烯醇和去离子水，将原料加入搅拌型球磨机中混合球磨合12~24小时，得到浆料；将浆料通过喷雾塔喷雾造粒，得到碳化硼造粒粉；收集喷雾造粒的生粉，放入真空烧结炉，将烧结后磨料进行分选得到碳化硼磨料粒子。碳化硼砂布的制备方法包括：提供上述碳化硼团聚磨料粒子，筛分后与复合粘结剂混合成涂料；提供基材聚氨布，将涂料平整均匀摊涂在所述聚氨布上，依次紫外固化和热固化后，冷却至室温后得到碳化硼砂布。本发明专利技术提供的碳化硼团聚磨料粒子颗粒均匀且粘连效果好。的碳化硼团聚磨料粒子颗粒均匀且粘连效果好。的碳化硼团聚磨料粒子颗粒均匀且粘连效果好。

【技术实现步骤摘要】
碳化硼团聚磨料粒子、碳化硼砂布及其制备方法


[0001]本专利技术涉及碳化硼陶瓷
，特别涉及一种碳化硼团聚磨料粒子、碳化硼砂布及其制备方法。

技术介绍

[0002]碳化硼（化学式B4C）是一种极硬的陶瓷材料，用于坦克车的装甲、避弹衣和很多工业应用品中。它的摩氏硬度为9.3，并是继金刚石、立方氮化硼、富勒烯化合物和钻石整体纤管后的第五种已知最硬的物质。
[0003]当前3C行业大量使用陶瓷结合剂团聚磨料，传统的团聚磨料多以碳化硼、金刚石、氧化铝、立方氮化硼等与陶瓷结合剂混合喷雾造粒制备得到坚硬磨料粒子。然而，现有的碳化硼磨粒在制备过程中容易遇到烧结不充分或烧结粘连的问题，制得的碳化硼团聚磨料粒子粘连性不好，且粒径不均匀，进而导致制得的碳化硼砂布的强度和耐磨性一般。
[0004]因此，现有技术需要进行改进。

技术实现思路

[0005]现有技术中，现有的碳化硼磨粒在制备过程中容易遇到烧结不充分或烧结粘连的问题，制得的碳化硼团聚磨料粒子粘连性不好，且粒径不均匀，进而导致制得的碳化硼砂布的强度和耐磨性一般，因此，本专利技术提供一种碳化硼团聚磨料粒子、碳化硼砂布及其制备方法用于解决上述问题。
[0006]为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种碳化硼团聚磨料粒子的制备方法，其包括以下步骤：S11、制备浆料：提供原料，所述原料包括碳化硼微粉、水溶性酚醛树脂、、分散剂、聚乙烯醇和去离子水，将原料加入搅拌型球磨机中混合球磨合12~24小时，得到浆料；S12、喷雾造粒：将浆料通过喷雾塔喷雾造粒，得到碳化硼造粒粉；S13、高温烧结：收集喷雾造粒的生粉，称重并装入匣钵，放入真空烧结炉，将烧结后磨料通过水分机进行分选得到碳化硼磨料粒子。
[0007]在一种实现方式中，在S11中，提供以下重量份原料：碳化硼微粉50~75份，水溶性酚醛树脂20~35份，分散剂0.1~1份，聚乙烯醇10~20份，以及去离子水150~250份。
[0008]在一种实现方式中，在S12中，设置所述喷雾塔的的设备工艺参数为：进风温度220
‑
250℃，出风温度100
‑
130℃，雾化盘转速为10000RPM，得到所述碳化硼造粒粉的粒径为：5~1500μm。
[0009]在一种实现方式中，在S13中，所述真空烧结炉的烧结温度680~720℃，真空保温1~3小时。
[0010]第二方面，本专利技术提供了一种碳化硼团聚磨料粒子，其通过上述任意一项所述的碳化硼团聚磨料粒子的制备方法制成。
[0011]第三方面，本专利技术提供了一种碳化硼砂布的制备方法，其包括以下步骤：
S21、涂料制备：提供本专利技术所述的碳化硼团聚磨料粒子，筛分出粒径为0.5
‑
2mm的碳化硼团聚磨料粒子，与复合粘结剂混合成涂料；S22、砂布成型：提供基材聚氨布，将所述涂料平整均匀摊涂在所述聚氨布上，依次紫外固化和热固化后，冷却至室温后得到碳化硼砂布。
[0012]在一种实现方式中，在S21中，所述复合粘结剂包括聚氨酯、硅烷偶联剂、有机硅消泡剂、表面活性剂、氨助剂和水，所述涂料的配方包括以下质量分数的原料：碳化硼磨料粒子40
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70%；聚氨酯12
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30%；硅烷偶联剂1
‑
3%；有机硅消泡剂0.5
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1.5%；聚醚高分子表面活性剂0.5
‑
1.5%；氨助剂1
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3%；水2
‑
30%。
[0013]在一种实现方式中，在S21中，混合成涂料的过程具体包括：将所述涂料配方混合5~20小时，调节粘度为80~120Pa
·
s。
[0014]在一种实现方式中，在S22中，紫外固化时间为3~5秒，热固化时间为1~3小时。
[0015]第四方面，本专利技术还提供一种碳化硼砂布，其通过上述任意一项所述的碳化硼砂布的制备方法制得。
[0016]有益效果：本专利技术中提供的碳化硼团聚磨料粒子的制备方法中采用水溶性酚醛树脂对碳化硼微粉进行掺杂，制成形状和大小、硬度、强度等综合技术指标符合高硬度材料研磨标准的碳化硼团聚磨料粒子，制备方法操作简单，制得的碳化硼团聚磨料粒子颗粒均匀且粘连效果好；本专利技术提供的碳化硼砂布的制备方法中，通过以本专利技术提供的碳化硼团聚磨料粒子和复合粘结剂混合成涂料，涂布在基材聚氨布上，得到坚硬性好、使用寿命长且耐磨性能高的碳化硼砂布。
附图说明
[0017]图1是本专利技术提供的碳化硼团聚磨料粒子的制备方法的步骤流程图；图2是本专利技术提供的碳化硼砂布的制备方法的步骤流程图；图3是本专利技术实施例一提供的碳化硼团聚磨料粒子的成品实图；图4是本专利技术实施例二提供的碳化硼砂布的成品实图；图5是图4提供的碳化硼砂布的成品实图的放大图。
[0018]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图作进一步说明。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”，或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对相同的实施例或示例。而且，本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0020]请参阅图1，图1是本专利技术提供的碳化硼团聚磨料粒子的制备方法的步骤流程图。本专利技术提供了一种碳化硼团聚磨料粒子的制备方法，其包括以下步骤：S11、制备浆料：提供原料，所述原料包括碳化硼微粉、水溶性酚醛树脂、分散剂、聚
乙烯醇和去离子水，将原料加入搅拌型球磨机中混合球磨合12~24小时，得到浆料；S12、喷雾造粒：将浆料通过喷雾塔喷雾造粒，得到碳化硼造粒粉；S13、高温烧结：收集喷雾造粒的生粉，称重并装入匣钵，放入真空烧结炉，将烧结后磨料通过水分机进行分选得到碳化硼磨料粒子。
[0021]具体的，在S11中，提供以下重量份原料：碳化硼微粉50~75份，水溶性酚醛树脂20~35份，分散剂0.1~1份，聚乙烯醇10~20份，以及去离子水150~250份。本专利技术中采用酚醛树脂作为结合剂，提高了产品性能，解决了传统陶瓷结合剂烧结粘连的问题，得到球形度完整，粒度均匀的粒子。其中，酚醛树脂是一种多功能，与各种各样的有机和无机填料都能相容的物质。酚醛树脂一个重要的应用就是作为粘结剂。水溶性酚醛树脂或醇溶性酚醛树脂则被用来浸渍纸、棉布、玻璃、石棉和其他类似的物质为它们提供机械强度，电性能等。
[0022]在S12中，设置所述喷雾塔的工艺参数为：进风温度220
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250℃，出风温度100
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130℃，雾化盘转速为10000RPM。本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化硼团聚磨料粒子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S11、制备浆料：提供原料，所述原料包括碳化硼微粉、水溶性酚醛树脂、分散剂、聚乙烯醇和去离子水，将原料加入搅拌型球磨机中混合球磨合12~24小时，得到浆料；S12、喷雾造粒：将浆料通过喷雾塔喷雾造粒，得到碳化硼造粒粉；S13、高温烧结：收集喷雾造粒的生粉，称重并装入匣钵，放入真空烧结炉，将烧结后磨料通过水分机进行分选得到碳化硼磨料粒子。2.根据权利要求1所述的碳化硼团聚磨料粒子的制备方法，其特征在于，在S11中，提供以下重量份原料：碳化硼微粉50~75份，水溶性酚醛树脂20~35份，分散剂0.1~1份，聚乙烯醇10~20份，以及去离子水150~250份。3.根据权利要求1所述的碳化硼团聚磨料粒子的制备方法，其特征在于，在S12中，设置所述喷雾塔的工艺参数为：进风温度220
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250℃，出风温度100
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130℃，雾化盘转速为10000RPM，得到所述碳化硼造粒粉的粒径为：5~1500μm。4.根据权利要求1所述的碳化硼团聚磨料粒子的制备方法，其特征在于，在S13中，所述真空烧结炉的烧结温度680~720℃，真空保温1~3小时。5.一种碳化硼团聚磨料粒子，其特征在于，其通过权利要求1
‑
4任意一项所述的碳化硼团聚磨料粒子的制备方法制成。6.一种碳化硼砂布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S21、涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈斌，
申请(专利权)人：深圳中机新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：