專利名稱：立方氮化硼砂輪陶瓷結合劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于超硬材料磨具，尤其涉及一種立方氮化硼砂輪陶瓷結合劑。
背景技術：
超硬材料磨具被廣泛應用于電子、光學鏡片等行業(yè)的精加工。尤其是立方氮化硼砂輪可以應用于高速高效的磨削工藝中，已在當前的磨削加工技術中占主導地位。目前的立方氮化硼砂輪是由立方氮化硼(簡稱CBN)磨料與陶瓷結合劑及填充劑混合燒制而成。目前數(shù)控高速磨床使用的CBN砂輪的工作線速度為125-160米/秒，要求砂輪磨削效率高、使用壽命長。陶瓷結合劑是高質量CBN砂輪的關鍵之一。對其技術要求很高。陶瓷結合劑應具備耐火度低(800℃以下)；強度高，抗折強度大于70Mpa；與CBN磨料有良好的匹配性。目前的陶瓷結合劑成分主要是SiO2、Al2O3、B2O3，尚無法滿足上述條件，因此國內只能長期依靠進口CBN砂輪。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以滿足上述技術要求的立方氮化硼砂輪陶瓷結合劑。
本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術方案一種立方氮化硼砂輪陶瓷結合劑，其特征是組成為(按重量份數(shù)計(份))，SiO245-70Al2O35-25B2O31-15 Na2O 2-12Li2O2-12 ZrO21-10P2O51-10 BaO 1-10經(jīng)熔煉研磨的粉末。
上述立方氮化硼砂輪陶瓷結合劑的制備方法是如下(1)、將上述組分的化合物按比例混合成陶瓷結合劑原料，備用；
(2)、將原料裝入球磨機中研磨均勻并裝入坩堝；(3)、在空氣氣氛中將上述原料在1200-1250℃高溫中熔煉；(4)、待原料完全熔融后倒入盛有水的鋼制容器中水淬；(5)、水淬后的原料經(jīng)烘干，再用球磨機研磨，細化后過200目篩的粉末，備用。
本發(fā)明的有益效果在基礎原料中添加新組分，使陶瓷結合劑的技術指標達到耐火度為740℃，抗折強度為85Mpa，熱膨脹系數(shù)為3.8×10-6/℃與CBN的熱膨脹系數(shù)3.5×10-6/℃相匹配。使立方氮化硼砂輪滿足高速運轉條件，提高磨削性能和延長砂輪的使用壽命。
具體實施例方式
如圖所示，一種立方氮化硼砂輪陶瓷結合劑，由下列組分原料，按重量份數(shù)計(份)，SiO245-70、Al2O35-25、B2O31-15、Na2O 2-12、Li2O2-12、ZrO21-10、P2O51-10、BaO 1-10經(jīng)熔煉研磨的粉末。原料中SiO2、Na2O、B2O3稱為納硅酸鹽玻璃是結合劑的主體，具有軟化溫度低、強度高、化學穩(wěn)定性好的特點。添加的Li2O可以降低結合劑的耐火度，增加結合劑對CBN磨料的潤濕性，提高結合劑對CBN的把持能力；BaO提高結合劑的濕潤性，使其對CBN磨料有較強的吸附能力；Al2O3可以提高結合劑在熔融狀態(tài)下的結晶能力；ZrO2可以增加結合劑韌性及強度；P2O5促進氧化鋯在玻璃相中的溶解。上述化合物均為市售試劑。
結合劑配比實驗表(部分)
上述立方氮化硼砂輪陶瓷結合劑的制備方法是如下(1)、將上述組分的化合物按比例混合成陶瓷結合劑原料，備用；(2)、將原料裝入球磨機中研磨均勻并裝入坩堝；(3)、在空氣氣氛中將上述原料在1200-1250℃高溫中熔煉；(4)、待原料完全熔融后倒入盛有水的鋼制容器中水淬；(5)、水淬后的原料經(jīng)烘干，再用球磨機研磨，細化后過200目篩的粉末，備用。
采用本發(fā)明的陶瓷結合劑與CBN磨料及其他附料即可制成CBN砂輪。主要含有下述組分，其配比為(按其重量百分比)CBN 45-55、陶瓷結合劑15-19、剛玉粉20-30、糊精粉1-3、濕潤劑2-4。將配制好的料冷壓成型，在840℃溫度下燒結。生產(chǎn)流程為配料-成型-燒結-整形-粘結-加工-檢驗-成品。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明的結構作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術方案的范圍內。
權利要求
1.一種立方氮化硼砂輪陶瓷結合劑，其特征是，組成為(按重量份數(shù)計(份))SiO245-70、Al2O35-25、B2O31-15、Na2O 2-12、Li2O2-12、ZrO21-10、P2O51-10、BaO 1-10，經(jīng)熔煉研磨的粉末。
全文摘要
本發(fā)明屬于超硬材料磨具，尤其涉及一種立方氮化硼砂輪陶瓷結合劑，其特征是，組成為(按重量份數(shù)計(份))SiO
文檔編號C04B35/583GK101037325SQ200710057009
公開日2007年9月19日 申請日期2007年3月27日 優(yōu)先權日2007年3月27日
發(fā)明者李志宏, 劉春久 申請人:天津瑞祺超硬材料磨具有限公司