【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种结合剂、碳化硅陶瓷砂轮及其制备方法，属于磨料磨具。
技术介绍
1、因碳化硅具有硬度高、化学稳定性好等特点，被广泛地用于制造固结磨具、涂附磨具和研磨材料，在脆硬材料的加工方面占有一定的地位。碳化硅主要分为黑碳化硅和绿碳化硅两种。黑碳化硅相对绿碳化硅硬度较低，用来磨硬度较低的材料，如铸铁和非金属材料；绿碳化硅适合磨削硬质合金、光学玻璃和碳合金等。碳化硅陶瓷磨具在碳化硅固结磨具中占据主导地位。碳化硅陶瓷磨具大都采用1300℃左右的高温烧成。烧成所用时间长，能量消耗大。而且对碳化硅陶瓷磨具来说，高温烧成高硬度部分容易产生“黑心”，造成成品率低。如果采用低温烧成，不仅可以节约能源，还可以加快窑的周转率，延长耐火物及窑的使用寿命、减少磨具外观斑点等。
2、目前已经有研究人员对碳化硅陶瓷砂轮烧结用低温结合剂进行了研究。例如，中国专利申请文献cn103042479a公开了一种金属基磨削石材、玻璃及钨钼合金的陶瓷砂轮的制备方法，该方法由下列原料经混合、成型、干燥、焙烧、组合制得，所述原料的组成：以质量百分比计，金刚石磨料75～90％、结合剂10～25％；所述结合剂的组成为：粘土粉15～30％、长石粉25～50％、硼玻璃粉25～50％；所述的焙烧过程是在弱还原气氛中或惰性气体中进行。该专利申请文献在烧制碳化硅陶瓷砂轮时的温度虽然低于1000℃，但是烧制过程中采用分阶段烧结工艺，需要严格控温，造成制备工艺复杂，并且此结合剂用于碳化硅陶瓷砂轮易出现烧制废品。
3、中国专利申请文献cn104230319a公开了一
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种结合剂，可以解决目前碳化硅陶瓷砂轮烧结用低温结合剂制备的碳化硅陶瓷砂轮存在耐用度低的问题。
2、本专利技术的第二个目的在于提供一种碳化硅陶瓷砂轮。
3、本专利技术的第三个目的在于提供一种碳化硅陶瓷砂轮的制备方法。
4、为了实现以上目的，本专利技术的结合剂所采用的技术方案为：
5、一种结合剂，主要由以下质量分数的组分组成：白粘土粉25％～40％，低熔点硼玻璃粉35％～45％，石英粉5％～10％，余量为长石粉；所述低熔点硼玻璃粉包括以下质量分数的化学成分：sio2 30％～40％，al2o3 10％～20％，fe2o3<4％，cao<0.5％，10％<k2o<20％，10％<na2o<20％，b2o3 20％～35％，所述低熔点硼玻璃粉的耐火度为500～600℃；所述石英粉的平均粒径不大于300nm。
6、本专利技术的结合剂主要由白粘土粉、低熔点硼玻璃粉、石英粉和长石粉组成。其中，低熔点硼玻璃粉可明显降低结合剂的耐火度，使结合剂实现低温烧结，并且结合剂在低温下有很好的熔融流动性，更好地包裹碳化硅磨料，最终使低温烧结得到的碳化硅陶瓷砂轮有较高的强度；石英粉的主要作用是增加结合剂在较低烧结温度下的活性，使结合剂在较低温度下便可参与反应，进而实现低温烧结的目的，还可以有效防止绿碳化硅陶瓷砂轮黑心；本专利技术的结合剂用于制备碳化硅陶瓷砂轮时，在用量较小的情况下即可有效提高碳化硅陶瓷砂轮的硬度，同时可提升磨粒的磨除效率和碳化硅陶瓷砂轮的磨削效率，进而可延长碳化硅陶瓷砂轮的使用寿命。本专利技术的结合剂适合低温烧结制备直径￠≤500mm，厚度≤60mm，硬度p级以及使用速度不高于35m/s的碳化硅陶瓷砂轮，可使制备的碳化硅陶瓷砂轮不出现烧塌、发泡、黑心等现象。本专利技术的结合剂属于节能型产品，符合国家倡导的绿色环保型企业的要求。
7、本专利技术中，耐火度采用标准gb t 7322-2017《耐火材料耐火度试验方法》中规定的方法测试得到。
8、优选地，所述长石粉在所述结合剂中的质量分数为15％～20％。
9、相对于其它粘土粉(例如，红粘土粉)，采用白粘土粉的优点为：流动性好、可塑性强、耐火度较低，易于低温烧成。
10、优选地，所述长石粉选自钠长石粉、钾长石粉、钙长石粉中的一种或任意组合。进一步优选地，所述长石粉为钾长石粉。采用钾长石粉，而不采用钠长石，是因为钠长石的流动性优于钾长石，本专利技术的结合剂本身流动性就较好，如果把钾长石换成钠长石，导致制造的碳化硅陶瓷砂轮易出现烧成鼓泡及黑心废品；采用钾长石，而不采用钙长石，是因为钙长石的熔点温度比钾长石高约400℃，这样不利于碳化硅陶瓷砂轮的低温烧成。
11、优选地，所述组分还包括铝粉。铝粉可以提高结合剂在低温下的反应能力，增强结合剂的强度，同时也可提高由低温结合剂制备的碳化硅陶瓷砂轮的使用寿命。
12、优选地，所述铝粉的粒度不小于600目。优选地，所述铝粉在所述结合剂中的质量分数不大于4％。铝粉在所述结合剂中的质量分数大于4％时，会造成结合剂在较低温度下便出现剧烈的融化反应，导致烧结出来的碳化硅陶瓷砂轮出现鼓泡废品。
13、优选地，所述铝粉在所述结合剂中的质量分数为1～4％。
14、优选地，所述白粘土粉的粒度不小于320目。优选地，所述长石粉的粒度不小于320目。优选地，所述低熔点硼玻璃粉的粒度不小于320目。结合剂的粒度较大时，会造成结合剂的耐火度较高，进而造成低温烧结出来的砂轮的强度较低。
15、优选地，所述结合剂采用包括以下步骤的方法制得：将配方量的各组分混匀，过筛，即得。优选地，所述混匀采用球磨进行。优选地，所述球磨的时间为2.5～3.5h。
16、一种碳化硅陶瓷砂轮，由包括以下质量分数的原料制成：碳化硅70％～90％，润湿剂2％～3％，粘结剂2％～2.5％，余量为如上所述的结合剂；所述碳化硅的粒度不小于60目。
17、本专利技术的碳化硅陶瓷砂轮，由绿碳化硅、润湿剂、粘结剂和结合剂制成。润湿剂可以使绿碳化硅、粘结剂和结合剂更好地混合接触；粘结剂不仅可增加半成品的强度，还可提高制备的碳化硅陶瓷砂轮的锋利性，提升制备的碳化硅陶瓷砂轮的使用寿命；结合剂可明显降低制备碳化硅陶瓷砂轮的烧结温度。本专利技术的碳化硅陶瓷砂轮具有较高的硬度、较高的磨削效率和较长的使用寿命，可以在低温下烧制，具有节能环保的优点。
18、优选地，所述润湿剂主要由糊精和水组成。优选地，所述糊精和水的质量比为(1～3):(4～6)。例如，所述糊精和水的质量比为2:5。
19、优选地，所述粘结剂为糊精粉。
20、一种碳化硅陶瓷砂轮的制备方法，包括以下步骤：取配方量的各原料，混合均匀，得到混料，再将混料压制成型本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种结合剂，其特征在于，主要由以下质量分数的组分组成：白粘土粉25％～40％，低熔点硼玻璃粉35％～45％，石英粉5％～10％，余量为长石粉；所述低熔点硼玻璃粉包括以下质量分数的化学成分：SiO2 30％～40％，Al2O3 10％～20％，Fe2O3<4％，CaO<0.5％，10％<K2O<20％，10％<Na2O<20％，B2O3 20％～35％，所述低熔点硼玻璃粉的耐火度为500～600℃；所述石英粉的平均粒径不大于300nm。
2.如权利要求1所述的结合剂，其特征在于，所述长石粉在所述结合剂中的质量分数为15％～20％。
3.如权利要求1所述的结合剂，其特征在于，所述长石粉为钾长石粉。
4.如权利要求1所述的结合剂，其特征在于，所述组分还包括铝粉。
5.如权利要求4所述的结合剂，其特征在于，所述铝粉的粒度不小于600目；所述铝粉在所述结合剂中的质量分数不大于4％。
6.如权利要求1-5中任一项所述的结合剂，其特征在于，所述白粘土粉的粒度不小于320目；所述长石粉的粒度不小于
7.一种碳化硅陶瓷砂轮，其特征在于，由包括以下质量分数的原料制成：碳化硅70％～90％，润湿剂2％～3％，粘结剂2％～2.5％，余量为如权利要求1-6中任一项所述的结合剂；所述碳化硅的粒度不小于60目。
8.如权利要求7所述的碳化硅陶瓷砂轮，其特征在于，所述润湿剂主要由糊精和水组成；所述粘结剂为糊精粉。
9.一种如权利要求7或8所述的碳化硅陶瓷砂轮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：取配方量的各原料，混合均匀，得到混料，再将混料压制成型，干燥，得到胚体，再将胚体烧结，得到碳化硅陶瓷砂轮。
10.如权利要求9所述的碳化硅陶瓷砂轮的制备方法，其特征在于，所述烧结的温度为1000～1100℃；所述烧结的时间为10～14h。
...【技术特征摘要】
1.一种结合剂，其特征在于，主要由以下质量分数的组分组成：白粘土粉25％～40％，低熔点硼玻璃粉35％～45％，石英粉5％～10％，余量为长石粉；所述低熔点硼玻璃粉包括以下质量分数的化学成分：sio2 30％～40％，al2o3 10％～20％，fe2o3<4％，cao<0.5％，10％<k2o<20％，10％<na2o<20％，b2o3 20％～35％，所述低熔点硼玻璃粉的耐火度为500～600℃；所述石英粉的平均粒径不大于300nm。
2.如权利要求1所述的结合剂，其特征在于，所述长石粉在所述结合剂中的质量分数为15％～20％。
3.如权利要求1所述的结合剂，其特征在于，所述长石粉为钾长石粉。
4.如权利要求1所述的结合剂，其特征在于，所述组分还包括铝粉。
5.如权利要求4所述的结合剂，其特征在于，所述铝粉的粒度不小于600目；所述铝粉在所述结合剂中的质量分数不...
【专利技术属性】
技术研发人员：高秋菊，董德胜，王学涛，李凌，胡慧勇，
申请(专利权)人：白鸽磨料磨具有限公司，
类型：发明
国别省市：
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