CN107127685A - 中温陶瓷磨具结合剂及制备方法和磨具及烧成工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了中温陶瓷磨具结合剂及制备方法和磨具及烧成工艺，涉及磨具结合剂技术领域。本发明提供的中温陶瓷磨具结合剂，通过将锂辉石添加到钾长石、粘土和高硼玻璃粉等原料中，使得中温陶瓷磨具结合剂与磨粒制作磨具时的烧成温度降至1030‑1080℃，烧成温度的降低，可有效节约能源，延长烧成窑炉和炉具的使用寿命，使磨粒保持较高的脆性，从而提高磨削性能和被磨工件的质量和效率，同时还可降低磨具烧成后的炸裂废品率；且通过向中温陶瓷磨具结合剂的原料中添加锆英石，可提高磨具的回转速度。本发明还提供了中温陶瓷磨具结合剂的制备方法，通过将各原料混合后进行高温熔炼，使得中温陶瓷磨具结合剂具有较高能量，降低磨具的烧成温度。
Description
技术领域
本发明涉及磨具结合剂技术领域，具体而言，涉及中温陶瓷磨具结合剂及制备方法和磨具及烧成工艺。
背景技术
磨具是用以磨削、研磨和抛光的工具，除少数采用天然矿岩直接加工而成的天然磨具外，大部分的磨具均是磨粒与陶瓷磨具结合剂制作而成的人造磨具。对于人造磨具，其强度、抗冲击性、耐热性及抗腐蚀能力则与结合剂的性能有很大关系。
目前，磨具结合剂的种类有很多，陶瓷磨具结合剂作为其中的一类，具有广泛的应用。陶瓷磨具结合剂与磨粒形成磨具后，工作表面容屑性能好，不易堵塞，而且具有切削锋利、磨削效率高，以及热膨胀量小、容易控制加工精度等特点。这些特点有利于磨削过程的平稳进行。在磨具的整形和修整方面，操作起来相对容易，一般用于粗磨、半精磨，以及接触面大的成型磨削等。但是，在陶瓷磨具结合剂与磨粒形成磨具的过程中，往往需要较高的烧成温度(>1200℃)，这不仅消耗大量的能源，且向空气中排放大量的烟气，污染环境，而且使得磨具的炸裂废品率较高、回转速度低，同时，也容易缩短烧成窑炉和炉具的使用寿命。
有鉴于此，特提出本发明以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种中温陶瓷磨具结合剂，以改善传统陶瓷磨具结合剂在制备磨具过程中烧成温度高、炸裂废品率高和回转速度低的缺陷。
本发明的第二个目的在于提供一种中温陶瓷磨具结合剂的制备方法，该制备方法通过将中温陶瓷磨具结合剂的各原料混合后进行高温熔炼，使得制备所得的中温陶瓷磨具结合剂具有较高的能量，可以有效降低其与磨粒制作磨具时的烧成温度，且该制备方法工艺简单，操作方便。
本发明的第三个目的在于提供一种磨具，该磨具是采用上述中温陶瓷磨具结合剂制作而成。
本发明的第四个目的在于提供一种磨具的烧成工艺。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明提供了一种中温陶瓷磨具结合剂，按照重量百分数计，所述中温陶瓷磨具结合剂主要由以下原料制成：锂辉石10-37％，钾长石20-40％，粘土20-40％，高硼玻璃粉18-40％，滑石2-5％和锆英石1-5％。
进一步的，按照重量百分数计，所述中温陶瓷磨具结合剂主要由以下原料制成：锂辉石12-36％，钾长石22-38％，粘土22-38％，高硼玻璃粉22-38％，滑石2.5-5％和锆英石1.2-4.5％。
进一步的，按照重量百分数计，所述中温陶瓷磨具结合剂主要由以下原料制成：锂辉石15-35％，钾长石25-35％，粘土25-35％，高硼玻璃粉25-35％，滑石3-5％和锆英石1.5-4.5％。
本发明还提供了一种中温陶瓷磨具结合剂的制备方法，主要包括以下步骤：
a.将配方量的锂辉石、钾长石、粘土、高硼玻璃粉、滑石和锆英石粉碎，混合均匀后，得到混合物；
b.将步骤a中的混合物进行熔炼，淬冷，干燥后粉碎，即得到中温陶瓷磨具结合剂。
进一步的，步骤a中，将配方量的锂辉石、钾长石、粘土、高硼玻璃粉、滑石和锆英石分别单独粉碎至100目以细。
进一步的，步骤b中，熔炼的温度为1200-1600℃。
进一步的，采用熔炼设备对步骤a中的混合物进行熔炼；
所述熔炼设备包括炉体和用于控制炉体运行的控制柜，所述控制柜位于所述炉体的一侧，所述控制柜与所述炉体通过电路连接；
所述炉体内设有用于盛放坩埚的炉腔，所述炉腔的炉壁上设有若干个电热元件，所述炉腔内部安装有温度传感器；
所述炉体的顶端设有进料口，所述进料口处设有用于封闭炉体的炉盖，所述炉体的底部开设有排料口；
所述坩埚的底部设有排浆口，所述排浆口与排浆管道的一端连通，所述排浆管道的另一端通过所述排料口伸到所述炉体外侧。
进一步的，所述炉体的一侧设有炉门。
本发明还提供了一种磨具，采用磨粒与上述中温陶瓷磨具结合剂制作而成。
本发明还提供了一种磨具的烧成工艺，包括如下步骤：将所述中温陶瓷磨具结合剂与磨粒混合成型，高温烧成，加工，得到磨具；
其中，烧成温度为1030-1080℃。
本发明提供了一种中温陶瓷磨具结合剂，所述中温陶瓷磨具结合剂通过将锂辉石添加到钾长石、粘土和高硼玻璃粉等原料中，使得中温陶瓷磨具结合剂与磨粒制作磨具时的烧成温度降低至1030-1080℃，烧成温度的降低，可以有效节约能源，延长烧成窑炉和炉具的使用寿命，且使得磨粒保持较高的脆性，从而提高磨削性能和被磨工件的质量和效率，同时还可以降低磨具烧成后的炸裂废品率，改善了传统陶瓷磨具结合剂在制备磨具过程中烧成温度高，炸裂废品率高的缺陷；另外，通过向中温陶瓷磨具结合剂的原料中添加锆英石，可以提高磨具的回转速度。
本发明还提供了上述中温陶瓷磨具结合剂的制备方法，该制备方法通过将中温陶瓷磨具结合剂的各原料混合后进行高温熔炼，使得制备所得的中温陶瓷磨具结合剂具有较高的能量，可以有效降低其与磨粒制作磨具时的烧成温度，且该制备方法工艺简单，操作方便。
本发明还提供了一种磨具，所述磨具采用上述中温陶瓷磨具结合剂制作而成，所制得的磨具炸裂废品率低、回转速度高，具有良好的磨削性能。
本发明还提供了一种磨具的烧成工艺，通过采用上述中温陶瓷磨具结合剂，使得中温陶瓷磨具结合剂与磨粒制作磨具时的烧成温度降低至1030-1080℃，可以有效节约能源，延长烧成窑炉和炉具的使用寿命，同时也使得磨具的炸裂废品率低、回转速度高，磨削性能良好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
图1为坩埚的结构简图；
图2为未安放坩埚的熔炼设备的结构简图；
图3为安放坩埚后的熔炼设备的结构简图；
图4为熔炼设备的结构示意图。
图标：10-炉体；11-炉腔；12-坩埚；13-进料口；14-炉盖；15-电热元件；16-排料口；17-排浆管道；18-支架；19-炉门；20-控制柜；21-操作面板；121-排浆口；30-淬冷槽。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
根据本发明的一个方面，提供了一种中温陶瓷磨具结合剂，按照重量百分数计，该中温陶瓷磨具结合剂由以下原料制成：锂辉石10-37％，钾长石20-40％，粘土20-40％，高硼玻璃粉18-40％，滑石2-5％和锆英石1-5％。
本发明提供了一种中温陶瓷磨具结合剂，该中温陶瓷磨具结合剂通过将锂辉石添加到钾长石、粘土和高硼玻璃粉等原料中，使得中温陶瓷磨具结合剂与磨粒制作磨具时的烧成温度降低至1030-1080℃，烧成温度的降低，可以有效节约能源，减少排污延长窑炉和炉具的使用寿命，且使得磨粒保持较高的脆性，从而提高磨削性能和被磨工件的质量和效率，同时还可以降低磨具烧成后的炸裂废品率，改善了传统陶瓷磨具结合剂在制备磨具过程中烧成温度高，炸裂废品率高的缺陷；另外，通过向中温陶瓷磨具结合剂的原料中添加锆英石，可以提高磨具的回转速度。通过各原料之间的协同配合作用，使得磨具的磨削性能得到进一步提升。
应当说明的是，本发明中所提到的“中温”是指烧成温度在1030-1110℃内。传统的高温烧成的温度一般是大于等于1150℃，低温烧成的温度一般是低于1000℃，而本发明所提到的中温是介于低温烧成与高温烧成之间。
具体的，传统的结合剂主要由钾长石、粘土、硼玻璃粉等原料混合而成。采用传统结合剂与磨料制作的磨具需经高温(>1200℃)烧成而得，由于烧成温度较高，所需消耗的能源比较多，对于窑炉和炉具的使用寿命也会产生不利影响，且烧成后的磨具对温差适应能力较差，磨具骤然受热受冷，会引起急剧膨胀或收缩，造成破裂，使得炸裂废品率较高。
为此，本发明中向钾长石、粘土、高硼玻璃粉等原料中加入锂辉石。锂辉石，属单斜晶系，晶体常呈柱状，粒状或板状，颜色呈灰白、灰绿、紫色或黄色等，硬度6.5-7，密度3.03-3.22g/cm3。将锂辉石加入到传统结合剂中，并利用锂辉石稳定、耐热的特性，可以增强中温陶瓷磨具结合剂的能量，降低中温陶瓷磨具结合剂与磨粒在制作磨具过程中的烧成温度，同时降低磨具的炸裂废品率，能够在一定程度上改善磨具的磨削性能。
其中，在本发明中，锂辉石典型但非限制性的重量百分数为10％、12％、14％、15％、16％、18％、20％、22％、24％、25％、26％、28％、30％、32％、34％、35％、36％、38％或40％。
钾长石典型但非限制性的重量百分数为20％、22％、24％、25％、26％、28％、30％、32％、34％、35％、36％、38％或40％。
粘土典型但非限制性的重量百分数为20％、22％、24％、25％、26％、28％、30％、32％、34％、35％、36％、38％或40％。
高硼玻璃粉为含硼量大于等于35％的硼玻璃粉，较常规的硼玻璃粉(含硼量大于等于29％)的硼含量高。高硼玻璃粉的引入可以显著降低中温陶瓷磨具结合剂的耐火度，改善粘土和钾长石的流动性、高温湿润性，提高磨具强度，改善磨削性能。
高硼玻璃粉典型但非限制性的重量百分数为18％、20％、22％、24％、25％、26％、28％、30％、32％、34％、35％、36％、38％或40％。
锆英石，理化组成为ZrO267.2％、SiO232.8％。加入锆英石，可使得烧结致密化程度得到提高，从而增强了砂轮的回转强度，回转强度的增高，进而促进了回转速度的增加。
锆英石典型但非限定性的重量百分数为1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％。
本发明所述的“包括”，意指其除所述组分外，还可以包括其他组分，这些其他组分赋予中温陶瓷磨具结合剂不同的特性。除此之外，本发明所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。
在本发明的一种优选实施方式中，按照重量百分数计，该中温陶瓷磨具结合剂主要由以下原料制成：锂辉石12-36％，钾长石22-38％，粘土22-38％，高硼玻璃粉22-38％，滑石2.5-5％和锆英石1.2-4.5％。
在本发明的一种优选实施方式中，按照重量百分数计，锂辉石15-35％，钾长石25-35％，粘土25-35％，高硼玻璃粉25-35％，滑石3-5％和锆英石1.5-4.5％。
通过对各原料组分以及用量的限定，使得中温陶瓷磨具结合剂对于磨具磨削性能的提升作用更加显著。
本发明还提供了一种中温陶瓷磨具结合剂的制备方法，主要包括以下步骤：
a.将配方量的锂辉石、钾长石、粘土、高硼玻璃粉、滑石和锆英石粉碎，混合均匀后，得到混合物；
b.将步骤a中的混合物进行熔炼，淬冷，干燥后粉碎，即得到中温陶瓷磨具结合剂。
传统陶瓷磨具结合剂是将钾长石、粘土、硼玻璃粉等原料粉碎至240-300目后混合均匀即可。使用时，直接将传统陶瓷磨具结合剂与磨粒混合，高温烧成，即可得到磨具原型。但是采用传统陶瓷磨具结合剂与磨粒混合烧成时，往往需要较高的烧成温度，而较高的烧成温度，会导致能源的大量消耗，而且容易造成磨具产生微裂纹，从而使得降温炸裂废品率升高。
与传统的陶瓷磨具结合剂的制备方法不同，本发明通过向传统陶瓷磨具结合剂的原料中加入锂辉石、锆英石等反应能力强、热胀冷缩系数小的材料，并将各原料混合粉碎后混合熔炼，淬冷、粉碎，制备得到本发明的中温陶瓷磨具结合剂。也就是在中温陶瓷磨具结合剂与磨粒制作磨具之前，先将中温陶瓷磨具结合剂单独进行熔炼，此举不但可以降低中温陶瓷磨具结合剂与磨粒进行高温烧成时的温度，有效节约能源，延长烧成窑炉和炉具的使用寿命，且使得磨粒保持较高的脆性，从而提高磨具的磨削性能和被磨工件的质量和效率，同时还可以降低磨具烧成后的炸裂废品率，改善了传统陶瓷磨具结合剂在制备磨具过程中烧成温度高、炸裂废品率高和回转速度低的缺陷。
本发明提供的制备方法工艺简单，易于操作。
在本发明的一种优选实施方式中，步骤a中，将配方量的锂辉石、钾长石、粘土、高硼玻璃粉、滑石和锆英石分别单独粉碎至100目以细。
具体的，中温陶瓷磨具结合剂各原料典型但非限制性的粉碎目数为100目、120目、140目、150目、160目、180目、200目、250目或300目。
在本发明的一种优选实施方式中，步骤b中，熔炼的温度为1200-1600℃，干燥后粉碎至250-350目备用。
熔炼的温度典型但非限制性为1200℃、1250℃、1300℃、1350℃、1400℃、1450℃、1500℃、1550℃或1600℃。熔炼的温度优选为1200-1500℃，进一步优选为1200-1400℃。
干燥后粉碎粒度典型但非限制性为250目、280目、300目、320目、340目或350目，干燥后粉碎粒度优选为280-320目。
在本发明的一种优选实施方式中，步骤b中，采用熔炼设备对步骤a中的混合物进行熔炼。
具体如图1、图2、图3和图4所示，该熔炼设备包括炉体10和用于控制炉体10运行的控制柜20，控制柜20位于炉体10的一侧，控制柜20与炉体10通过电路连接。
具体的，炉体10内设有用于盛放坩埚12的炉腔11，炉腔11是由炉体10的炉壁，也就是炉衬围合而成。炉衬是由耐火材料砌筑而成，具体采用何种材质和性能的耐火材料，则根据实际熔炼需要进行设定。
在炉体10的炉壁上设置有电热元件15，电热元件15是实现电能向热能转化的一类元件。通过电热元件15对炉腔11进行加热，从而使得坩埚12中盛装的混合物随着温度的升高熔化为熔液。
若干个电热元件15沿炉腔11的炉壁上均匀分布。电热元件15的数量可根据实际需要进行设定，在本实施例中，优选为2-6个。
电热元件15材质的选择可根据实际需要进行确定。在本实施例中，电热元件15优选为硅碳棒或者硅钼棒。
炉腔11内部安装有温度传感器。在本实施例中，温度传感器为热电偶温度传感器。该温度传感器设置于坩埚12上方的炉壁上。
炉体10的顶端设有进料口13，可以随时通过进料口13向坩埚12中添加混合物。进料口13处设有用于封闭炉体10的炉盖14，炉盖14采用耐火材料制作而成，当进行熔炼时，关闭炉盖14。
优选的，在炉盖14上还设置观察孔，以便于观察混合物的熔化情况。
坩埚12主要用于盛放待处理的混合物，并设置于炉腔11中，坩埚12与炉腔11可拆卸连接。当不需要使用坩埚12时，可将坩埚12取出。
坩埚12的底部一侧设有排浆口121。炉体10的底部开设有排料口16，排浆管道17的一端与坩埚12的排浆口121相连通，排浆管道17的另一端通过炉体10底部的排料口16伸到炉体10的外侧。在坩埚12上设置排浆口121的目的是为了使混合物熔化后形成的熔液从排浆口121排出进而排出炉体10。坩埚12上的排浆口121最低面的高度应与坩埚12底面高度相当，否则容易导致熔液不能完全排出。排浆管道17的管径应略小于排料口16的直径，但不宜相差过多，否则容易造成炉体10内热量的流失。
该熔炼设备包括炉体10和用于控制炉体10运行的控制柜20，在炉体10底部设有排料口16，并通过与底部一侧设有排浆口121的坩埚12和排浆管道17配合使用，使得坩埚12中的混合物熔化为熔液后可直接通过排浆口121和排浆管道17排出炉体10；并可通过设置在炉体10顶端的进料口13，实现混合物的连续加入，从而达到熔炼设备连续生产的目的，改善了传统熔炼设备生产连续性差的缺陷。
一般来说，电热元件15在连续使用的情况下要比断续使用的情况寿命长得多。故熔炼设备的连续化生产也有利于电热元件15的使用寿命的延长。
在炉体10下方设有淬冷槽30，淬冷槽30中盛装有淬冷液。排浆管道17通过排料口16伸到炉体10下方的淬冷槽30中。坩埚12中的混合物经过熔炼熔化为熔液，经过排浆口121和排浆管道17直接进入到淬冷槽30中进行淬冷，熔液淬冷后形成玻璃体，然后再进行后续工序的加工处理。
炉体10采用双层水冷结构，为保证炉体10外侧壳体温度不超过60℃。
控制柜20上设置有操作面板21，通过操作面板21对炉体10的运行进行控制，比如，通过操作面板21对炉体10的启停进行控制，通过操作面板21观察炉腔11内的实时温度，并可以调整升温速度、升温时间等工艺参数。
为了方便控制柜20的移动，控制柜20的下方还设置有带刹车功能的脚轮，控制柜20上还安设有扶手。
在上述技术方案的基础之上，炉体10的一侧设有可开合的炉门19。将坩埚12取出后，并通过炉门19将待处理的中温陶瓷磨具结合剂与磨粒的混合物直接放入炉腔11进行高温烧成，从而使得该熔炼设备不仅可以用于中温陶瓷磨具结合剂的熔炼，还可以用于磨具的烧成，即既可以用作熔炼炉，又可以用作烧成炉，达到了一炉多用的目的，改善了传统熔炼设备使用方式单一的技术问题。
优选的，炉体10上设有用于支撑炉体10的支架18，两个支架18分别位于炉门19两侧的炉体10上。
本发明还提供了一种磨具，该磨具是采用上述中温陶瓷磨具结合剂与磨粒制作而成，所制得的磨具炸裂废品率低、回转速度高，具有良好的磨削性能。
本发明还提供了上述磨具的烧成工艺，包括如下步骤：将中温陶瓷磨具结合剂与磨粒混合成型，高温烧成，加工，得到磨具；
其中，烧成温度为1030-1080℃，中温陶瓷磨具结合剂的重量为磨粒重量的10-15％。
在本发明中，典型但非限制性烧成温度为1030℃、1035℃、1040℃、1045℃、1050℃、1055℃、1060℃、1065℃、1070℃、1075℃或1080℃。
中温陶瓷磨具结合剂的重量占磨粒重量的典型但非限制性比例为10％、11％、12％、13％、14％或15％。
本发明还提供了一种磨具的烧成工艺，通过采用上述中温陶瓷磨具结合剂，使得中温陶瓷磨具结合剂与磨粒制作磨具时的烧成温度降低至1030-1080℃，可以有效节约能源，延长烧成窑炉和炉具的使用寿命，同时也使得磨具的炸裂废品率低、回转速度高，磨削性能良好。
下面结合具体实施例和对比例，对本发明作进一步说明。
实施例1
中温陶瓷磨具结合剂，按照重量百分数计，由以下原料制成：锂辉石10％，钾长石38.8％，粘土29.3％，高硼玻璃粉18.9％，滑石2％和锆英石1％。
本实施例中温陶瓷磨具结合剂的制备方法，包括以下步骤：
a.将配方量的锂辉石、钾长石、粘土、高硼玻璃粉、滑石和锆英石分别单独粉碎至100目，混合均匀后，得到混合物；
b.步骤a中的混合物于1300℃下进行熔炼，水淬，干燥后粉碎至300目，即得到中温陶瓷磨具结合剂；
其中，熔炼过程采用的是本发明提供的熔炼设备。
实施例2
中温陶瓷磨具结合剂，按照重量百分数计，由以下原料制成：锂辉石10％，钾长石20％，粘土40％，高硼玻璃粉20％，滑石5％和锆英石5％。
本实施例中温陶瓷磨具结合剂的制备方法，包括以下步骤：
a.将配方量的锂辉石、钾长石、粘土、高硼玻璃粉、滑石和锆英石分别单独粉碎至120目，混合均匀后，得到混合物；
b.步骤a中的混合物于1500℃下进行熔炼，水淬，干燥后粉碎至350目，即得到中温陶瓷磨具结合剂；
其中，熔炼过程采用的是本发明提供的熔炼设备。
实施例3
中温陶瓷磨具结合剂，按照重量百分数计，由以下原料制成：锂辉石10％，钾长石20％，粘土20％，高硼玻璃粉40％，滑石5％和锆英石5％。
本实施例中温陶瓷磨具结合剂的制备方法，具体步骤可参考实施例2。
实施例4
中温陶瓷磨具结合剂，按照重量百分数计，由以下原料制成：锂辉石14％，钾长石20％，粘土20％，高硼玻璃粉40％，滑石5％和锆英石1％。
本实施例中温陶瓷磨具结合剂的制备方法，具体步骤可参考实施例2。
实施例5
中温陶瓷磨具结合剂，按照重量百分数计，由以下原料制成：锂辉石15％，钾长石30％，粘土30％，高硼玻璃粉20％，滑石3％和锆英石2％。
本实施例中温陶瓷磨具结合剂的制备方法，包括以下步骤：
a.将配方量的锂辉石、钾长石、粘土、高硼玻璃粉、滑石和锆英石分别单独粉碎至150目，混合均匀后，得到混合物；
b.步骤a中的混合物于1200℃下进行熔炼，水淬，干燥后粉碎至320目，即得到中温陶瓷磨具结合剂；
其中，熔炼过程采用的是本发明提供的熔炼设备。
实施例6
中温陶瓷磨具结合剂，按照重量百分数计，由以下原料制成：锂辉石20％，钾长石20％，粘土24％，高硼玻璃粉30％，滑石4％和锆英石2％。
本实施例中温陶瓷磨具结合剂的制备方法，具体步骤可参考实施例1。
实施例7
中温陶瓷磨具结合剂，按照重量百分数计，由以下原料制成：锂辉石30％，钾长石20％，粘土20％，高硼玻璃粉25％，滑石2％和锆英石3％。
本实施例中温陶瓷磨具结合剂的制备方法，包括以下步骤：
a.将配方量的锂辉石、钾长石、粘土、高硼玻璃粉、滑石和锆英石分别单独粉碎至120目，混合均匀后，得到混合物；
b.步骤a中的混合物于1400℃下进行熔炼，水淬，干燥后粉碎至320目，即得到中温陶瓷磨具结合剂；
其中，熔炼过程采用的是本发明提供的熔炼设备。
实施例8
中温陶瓷磨具结合剂，按照重量百分数计，由以下原料制成：锂辉石30％，钾长石20％，粘土20％，高硼玻璃粉25％，滑石4％和锆英石1％。
本实施例中温陶瓷磨具结合剂的制备方法，具体步骤可参考实施例7。
实施例9
中温陶瓷磨具结合剂，按照重量百分数计，由以下原料制成：锂辉石37％，钾长石20％，粘土20％，高硼玻璃粉20％，滑石2％和锆英石1％。
本实施例中温陶瓷磨具结合剂的制备方法，包括以下步骤：
a.将配方量的锂辉石、钾长石、粘土、高硼玻璃粉、滑石和锆英石分别单独粉碎至150目，混合均匀后，得到混合物；
b.步骤a中的混合物于1600℃下进行熔炼，水淬，干燥后粉碎至350目，即得到中温陶瓷磨具结合剂；
其中，熔炼过程采用的是本发明提供的熔炼设备。
实施例10
本实施例的中温陶瓷磨具结合剂采用与实施例5相同的原料和组成。
本实施例中温陶瓷磨具结合剂的制备方法，包括以下步骤：
a.将配方量的锂辉石、钾长石、粘土、高硼玻璃粉、滑石和锆英石粉分别单独碎至100目，混合均匀后，得到混合物；
b.步骤a中的混合物于1200℃下进行熔炼，水淬，干燥后粉碎至320目，即得到中温陶瓷磨具结合剂；
其中，熔炼过程采用的是本发明提供的熔炼设备。
实施例11
本实施例的中温陶瓷磨具结合剂采用与实施例5相同的原料和组成。
本实施例中温陶瓷磨具结合剂的制备方法，包括以下步骤：
a.将配方量的锂辉石、钾长石、粘土、高硼玻璃粉、滑石和锆英石分别单独粉碎至150目，混合均匀后，得到混合物；
b.步骤a中的混合物于1600℃下进行熔炼，水淬，干燥后粉碎至320目，即得到中温陶瓷磨具结合剂；
其中，熔炼过程采用的是本发明提供的熔炼设备。
对比例1
一种陶瓷磨具结合剂，将实施例7原料中的锂辉石和锆英石去除，剩余组分不变。
本对比例陶瓷磨具结合剂的制备方法，包括以下步骤：
将配方量的钾长石、粘土、高硼玻璃粉和滑石分别单独粉碎至320目，混合均匀后，即得陶瓷磨具结合剂。
对比例2
一种陶瓷磨具结合剂，将实施例7原料中的锂辉石和锆英石去除，剩余组分不变。本对比例陶瓷磨具结合剂的制备方法，具体可参考实施例7。
对比例3
一种陶瓷磨具结合剂，将实施例8中原料锂辉石的重量百分数降至5％，剩余组分不变。本对比例陶瓷磨具结合剂的制备方法，具体可参考实施例8。
对比例4
一种陶瓷磨具结合剂，本对比例中的陶瓷磨具结合剂采用与实施例5相同的原料和组成。
本对比例陶瓷磨具结合剂的制备方法，包括以下步骤：
将配方量的锂辉石、钾长石、粘土、高硼玻璃粉、滑石和锆英石分别单独粉碎至320目，混合均匀后，即得陶瓷磨具结合剂。
对比例5
一种陶瓷磨具结合剂，将实施例2原料中的锆英石去除，剩余组分不变。本对比例陶瓷磨具结合剂的制备方法，具体步骤可参考实施例2。
对比例6
一种陶瓷磨具结合剂，将实施例1原料中的锂辉石、锆英石去除，剩余组分不变。按照重量百分数计，本陶瓷磨具结合剂由以下原料制成：钾长石42％，粘土33％，硼玻璃粉22.8％和滑石2.2％，其中，硼玻璃粉中的三氧化二硼含量为29％。
本对比例陶瓷磨具结合剂的制备方法，包括以下步骤：
将配方量的钾长石、粘土、硼玻璃粉和滑石分别单独粉碎至320目，混合均匀后，即得陶瓷磨具结合剂。
为了更好的说明本发明中温陶瓷磨具结合剂对于磨具制备以及磨具性能的有益功效，特进以下实验。
实验例1
磨具的制备方法：将中温陶瓷磨具结合剂或者陶瓷磨具结合剂与一定量的磨粒以及辅助材料混合成型后放入熔炼设备中进行高温烧成，得到磨具原型，然后将磨具原型进行精加工，即可得到磨具。
本实验例是采用实施例1-11或者对比例1-6中的中温陶瓷磨具结合剂或者陶瓷磨具结合剂与磨粒以及辅助材料按照相同配比混合成型，高温烧成，制作磨具。其中，磨粒为刚玉，辅助材料为水玻璃和黄糊精，刚玉与中温陶瓷磨具结合剂或陶瓷磨具结合剂、辅助材料三者的用量比为100:11:6。
本实验例共设17个处理，第1-17个处理中分别采用的实施例1-11的中温陶瓷磨具结合剂和和对比例1-6的陶瓷磨具结合剂。每个处理均设置10组平行样，根据10组平行样烧制成的磨具的质量，确定各处理中磨具适宜的烧成温度。
当各处理中磨具适宜的烧成温度确定后，每个处理再设置50组平行样，测定各处理在适宜的烧成温度时，所得到的磨具的炸裂废品率，以及磨具制成砂轮后的回转速度。其中，砂轮的回转试验测定依据GB/T2493-2013，炸裂废品率为炸裂废品的数量与各组总测定数量的比值，测定后的具体结果见表1：
表1各实施例和对比例陶瓷磨具结合剂对磨具烧成温度、炸裂废品率和回转速度的影响
| 实验组别 | 烧成温度(℃) | 炸裂废品率(％) | 回转速度(m/s) |
| 实施例1 | 1073 | 2.5 | 108.0 |
| 实施例2 | 1068 | 2.5 | 110.7 |
| 实施例3 | 1070 | 2.5 | 109.1 |
| 实施例4 | 1065 | 2.5 | 108.5 |
| 实施例5 | 1055 | 2.0 | 110.2 |
| 实施例6 | 1056 | 2.5 | 113.6 |
| 实施例7 | 1036 | 2.0 | 114.3 |
| 实施例8 | 1041 | 2.0 | 112.7 |
| 实施例9 | 1048 | 2.0 | 112.2 |
| 实施例10 | 1058 | 2.5 | 109.8 |
| 实施例11 | 1050 | 2.5 | 110.5 |
| 对比例1 | 1220 | 6.0 | 82.0 |
| 对比例2 | 1191 | 4.0 | 83.1 |
| 对比例3 | 1182 | 4.0 | 85.4 |
| 对比例4 | 1123 | 4.0 | 84.2 |
| 对比例5 | 1068 | 4.0 | 95.0 |
| 对比例6 | 1222 | 6.0 | 81.8 |
从表1中可以看出，采用本实施例1-11中的中温陶瓷磨具结合剂与磨粒、辅助材料制作的磨具的烧成温度、炸裂废品率和回转速度均优于采用对比例1-6中的陶瓷磨具结合剂与相同组成、相同用量的磨粒及辅助材料制作的磨具。
实施例3为实施例2的对照实验，两者不同之处在于粘土与高硼玻璃粉的配比。通过表1可以看出，粘土与高硼玻璃粉的配比对磨具的烧成温度、炸裂废品率和回转速度影响不太显著。
实施例4为实施例3的对照实验，两者不同之处在于锂辉石与锆英石的配比。由表1可以看出，锂辉石与锆英石的配比对于磨具烧成温度的影响较为显著。由于锂辉石具有一定的催熔作用，故可降低磨具的烧成温度，进而降低磨具的炸裂废品率。而锆英石可以提高烧结致密度，从而促进回转强度和回转速度的增加。
实施例8为实施例7的对照实验，两者之间的区别在于滑石与锆英石之间的配比。可以看出，在一定范围内，锆英石的添加量越多，越有利于磨具回转速度的提升。
实施例10和实施例11分别为实施例5的对照实验，三者不同之处在于中温陶瓷磨具结合剂的制备方法不同，与实施例5中混合物的粉碎粒度是150目不同，实施例10中的混合物的粉碎粒度是100目。可见，混合物的粉碎粒度越细，越有利于熔炼过程的反应和烧结，促进中温陶瓷磨具结合剂性能的提升，体现在磨具烧成温度上，就是烧成温度的下降。与实施例5中混合物的熔炼温度为1200℃不同，实施例11中的混合物的熔炼温度为1600℃。熔炼温度直接影响中温陶瓷磨具结合剂的性能，熔炼温度越高，中温陶瓷磨具结合剂的能量越大，所制备的磨具的烧成温度就越低，而熔炼温度的变化对于回转速度的影响不是很显著。
对比例1和对比例2均为实施例7的对比实验，对比例1中未添加锂辉石和锆英石，且是采用传统结合剂制备方法得到。从表1中可以看出，采用对比例1的陶瓷磨具结合剂的磨具，其烧成温度较高，达到1200℃以上，废品炸裂率也明显升高。
对比例2中未添加锂辉石和锆英石，采用本发明提供的中温陶瓷磨具结合剂的制备方法对常规结合剂原料进行处理。由表1中数据可知，磨具的烧成温度和回转速度较对比例1均有一定的提升，可见本发明提供的中温陶瓷磨具结合剂的制备方法对于磨具性能的提高有促进作用。
对比例3为实施例8的对比实验，两者不同之处在于锂辉石的含量。当锂辉石含量小于10％时，锂辉石对于降低磨具烧成温度的作用不明显。
对比例4为实施例5的对比实验，两者是采用相同的原料组成和配比，但是对比例4是将各陶瓷磨具结合剂直接混合得到，未经过高温熔炼。由表1中可以看出，采用对比例4的陶瓷磨具结合剂的磨具烧成温度和炸裂废品率有大幅度提高，回转速度有显著下降。可见，陶瓷磨具结合剂的制备方法对于磨具的烧成温度、炸裂废品率和回转速度有显著影响。
对比例5为实施例2的对比实验，两者不同之处在于是否添加锆英石。从表1中数据可以看出，相比实施例2，未添加锆英石的对比例5的烧成温度和炸裂废品率明显升高，回转速度显著下降。这可能是由于锆英石的加入，使得烧结致密化程度得到提升，从而增强了砂轮的回转强度，回转强度的增高，进而促进了回转速度的增加。可见，锆英石通过影响中温陶瓷磨具结合剂的性能进而影响磨具的最终性能。
对比例6为实施例1的对比实验，对比例6中采用常规磨具结合剂原料及配比，且采用常规混合方法制备而成，未经过高温熔炼步骤。由表1中数据可以看出，采用本发明提供的原料及制备方法得到的中温陶瓷磨具结合剂较常规磨具结合剂对于磨具的各方面性能均有明显改善作用。
另外，对磨具烧成过程的能源消耗做了初步统计。采用本发明提供的中温陶瓷磨具结合剂以及制备方法，烧成温度为1050℃时，熔炼每吨中温陶瓷磨具结合剂所需消耗的天然气为120-140方，高温烧成时每吨磨具需要消耗的天然气约50-70方。中温陶瓷磨具结合剂在磨具中占磨粒的10-15％。而当采用传统的陶瓷磨具结合剂及制备方法，磨具的烧成温度为1220℃时，每吨磨具需要消耗约110-130方天然气。对比可知，采用本发明提供的中温陶瓷磨具结合剂以及制备方法可以有效减少能源的消耗，节约生产成本，同时也能够减少烟气排放对于环境的污染。
综上可知，本发明实施例提供的中温陶瓷磨具结合剂整体性能均优于对比例提供的陶瓷磨具结合剂。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种中温陶瓷磨具结合剂，其特征在于，按照重量百分数计，所述中温陶瓷磨具结合剂主要由以下原料制成：锂辉石10-37％，钾长石20-40％，粘土20-40％，高硼玻璃粉18-40％，滑石2-5％和锆英石1-5％。
2.根据权利要求1所述的中温陶瓷磨具结合剂，其特征在于，按照重量百分数计，所述中温陶瓷磨具结合剂主要由以下原料制成：锂辉石12-36％，钾长石22-38％，粘土22-38％，高硼玻璃粉22-38％，滑石2.5-5％和锆英石1.2-4.5％。
3.根据权利要求1或2所述的中温陶瓷磨具结合剂，其特征在于，按照重量百分数计，所述中温陶瓷磨具结合剂主要由以下原料制成：锂辉石15-35％，钾长石25-35％，粘土25-35％，高硼玻璃粉25-35％，滑石3-5％和锆英石1.5-4.5％。
4.权利要求1-3任意一项所述的中温陶瓷磨具结合剂的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
a.将配方量的锂辉石、钾长石、粘土、高硼玻璃粉、滑石和锆英石粉碎，混合均匀后，得到混合物；
b.将步骤a中的混合物进行熔炼，淬冷，干燥后粉碎，即得到中温陶瓷磨具结合剂。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤a中，将配方量的锂辉石、钾长石、粘土、高硼玻璃粉、滑石和锆英石分别单独粉碎至100目以细。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤b中，熔炼的温度为1200-1600℃。
7.根据权利要求4-6任意一项所述的制备方法，其特征在于，步骤b中，采用熔炼设备对步骤a中的混合物进行熔炼；
所述熔炼设备包括炉体和用于控制炉体运行的控制柜，所述控制柜位于所述炉体的一侧，所述控制柜与所述炉体通过电路连接；
所述炉体内设有用于盛放坩埚的炉腔，所述炉腔的炉壁上设有若干个电热元件，所述炉腔内部安装有温度传感器；
所述炉体的顶端设有进料口，所述进料口处设有用于封闭所述炉体的炉盖，所述炉体的底部开设有排料口；
所述坩埚的底部设有排浆口，所述排浆口与排浆管道的一端连通，所述排浆管道的另一端通过所述排料口伸到所述炉体外侧。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述炉体的一侧设有炉门。
9.一种磨具，其特征在于，采用磨粒和权利要求1-3任意一项所述的中温陶瓷磨具结合剂制作而成。
10.权利要求9所述的磨具的烧成工艺，其特征在于，包括如下步骤：将所述中温陶瓷磨具结合剂与磨粒混合成型，高温烧成，加工，得到磨具；
其中，烧成温度为1030-1080℃。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111807872A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-10-23 | 南平市亿泽磨料磨具科技有限公司 | 一种表面镀覆的白刚玉磨料及其制备方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1903485A (zh) * | 2006-07-17 | 2007-01-31 | 国庆 | 一种金属－陶瓷复合材料作为超硬材料磨具结合剂的配方及制作工艺 |
| CN102699833A (zh) * | 2012-05-16 | 2012-10-03 | 贵州荣清工具有限公司 | 一种陶瓷金刚石复合砂轮制作方法 |
| CN103395996A (zh) * | 2013-07-31 | 2013-11-20 | 西安交通大学 | Cbn 磨具用铝硼硅系低熔点玻璃陶瓷结合剂的制备方法 |
| EP2132003B1 (en) * | 2007-03-14 | 2014-03-05 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Bonded abrasive article |
| CN103991041A (zh) * | 2014-06-10 | 2014-08-20 | 长沙兴大磨料磨具有限公司 | 一种高球形气孔率超细粒度陶瓷结合剂cbn砂轮的制备方法 |
| CN104150890A (zh) * | 2014-07-27 | 2014-11-19 | 青岛祥海电子有限公司 | 一种耐用度高陶瓷磨具 |
| CN104446404A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-03-25 | 江苏苏北砂轮厂有限公司 | 一种高强度陶瓷结合剂 |
-
2017
- 2017-06-05 CN CN201710411801.0A patent/CN107127685B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1903485A (zh) * | 2006-07-17 | 2007-01-31 | 国庆 | 一种金属－陶瓷复合材料作为超硬材料磨具结合剂的配方及制作工艺 |
| EP2132003B1 (en) * | 2007-03-14 | 2014-03-05 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Bonded abrasive article |
| CN102699833A (zh) * | 2012-05-16 | 2012-10-03 | 贵州荣清工具有限公司 | 一种陶瓷金刚石复合砂轮制作方法 |
| CN103395996A (zh) * | 2013-07-31 | 2013-11-20 | 西安交通大学 | Cbn 磨具用铝硼硅系低熔点玻璃陶瓷结合剂的制备方法 |
| CN103991041A (zh) * | 2014-06-10 | 2014-08-20 | 长沙兴大磨料磨具有限公司 | 一种高球形气孔率超细粒度陶瓷结合剂cbn砂轮的制备方法 |
| CN104150890A (zh) * | 2014-07-27 | 2014-11-19 | 青岛祥海电子有限公司 | 一种耐用度高陶瓷磨具 |
| CN104446404A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-03-25 | 江苏苏北砂轮厂有限公司 | 一种高强度陶瓷结合剂 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 范文捷: "陶瓷高速砂轮结合剂中不同成份对砂轮强度影响的探讨", 《金刚石与磨料磨具工程》 * |
| 赵军: "添加剂对陶瓷磨具结合剂的性能影响", 《科技致富向导》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111807872A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-10-23 | 南平市亿泽磨料磨具科技有限公司 | 一种表面镀覆的白刚玉磨料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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