CN114473890A - 一种陶瓷件用高耐磨砂轮及其制备方法 - Google Patents

一种陶瓷件用高耐磨砂轮及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种陶瓷件用高耐磨砂轮及其制备方法，包括磨料层和砂轮本体，所述磨料层镶嵌在砂轮本体的外圆周面上，所述砂轮本体的中部开设有安装孔，所述安装孔的直径为40mm，包括如下重量百分比的原料：40‑55％金刚石磨料、20‑35％碳化硼磨料、5‑10％陶瓷结合剂、3‑5％石墨粉和3‑5％的金属粉末，本发明还制备了一种陶瓷结合剂，将所制备的陶瓷结合剂加入到砂轮原料混合物中，使得砂轮原料混合物之间能够更加紧密，通过在砂轮原料混合物中增加一定分量的金属粉末和石墨粉，提高砂轮的耐磨度和韧性，提高砂轮的使用年限。

Description

一种陶瓷件用高耐磨砂轮及其制备方法
技术领域
本发明涉及砂轮领域，具体为一种陶瓷件用高耐磨砂轮及其制备方法。
背景技术
砂轮是由结合剂将普通磨料固结成一定形状，并具有一定强度的固结磨具；其一般由磨料、结合剂和气孔构成，这三部分常称为固结磨具的三要素；按照结合剂的不同分类，常见的有陶瓷砂轮、树脂砂轮、橡胶砂轮。
公开号为CN105538176B的中国专利公开了一种砂轮及其制备方法，通过磨料层镶嵌在凹槽内，仅增强了基体对磨料层的把持力，但是砂轮在工作过程中，出现不耐磨的现象，消耗过快，同时容易在不使用时，被外界环境干扰造成砂轮本身出现断裂，砂轮缺乏韧性。
发明内容
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种陶瓷件用高耐磨砂轮，包括磨料层和砂轮本体，所述磨料层镶嵌在砂轮本体的外圆周面上，所述砂轮本体的中部开设有安装孔，所述安装孔的直径为40mm。
本发明的进一步技术改进在于：包括如下重量百分比的原料：40-55％金刚石磨料、20-35％碳化硼磨料、5-10％陶瓷结合剂、3-5％石墨粉和3-5％的金属粉末；
所述陶瓷结合剂由以下方法制备而成：
将10-15份正硅酸乙酯、5-10份硼酸、5-10份硝酸钾、3-5份硝酸镁和35-45份去离子水混合后得到混合溶液，再将混合溶液放入烘箱内65℃加热3-4.5h，形成溶胶，再通过干燥装置对得到的溶胶在120℃温度下进行干燥2-2.5h，得到干凝胶，最后将干凝胶通过400-550℃的高温煅烧0.5-1h得到陶瓷结合剂。
本发明的进一步技术改进在于：所述金刚石磨料的颗粒尺寸范围为50-40μm。
本发明的进一步技术改进在于：所述金属粉末为铁粉，且金属粉末的颗粒尺寸范围为10-5μm。
本发明的进一步技术改进在于：所述干燥装置内胆的材质为高锰钢。
一种陶瓷件用高耐磨砂轮的制备方法，该制备方法具体包括以下步骤：
步骤一：称取重量百分比的原料：40-55％金刚石磨料、20-35％碳化硼磨料、5-10％陶瓷结合剂、3-5％石墨粉和3-5％的金属粉末进行混合，得到混合料；
步骤二：将混合料放入砂轮基体表面的凹槽内，在180℃的温度进行加热30min后再将其取出；
步骤三：通过压实装置对加热后的混合料进行压实，得到砂轮；
步骤四：最后将压实后的砂轮通过冷却装置进行冷却成型。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明在使用时，通过在砂轮原料混合物中增加一定分量的金属粉末和石墨粉，提高砂轮的耐磨度和韧性，提高砂轮的使用年限，同时减少外界环境对砂轮造成影响，减少砂轮出现断裂的风险。
2、本发明在使用时，在制备一种陶瓷件用高耐磨砂轮的过程中制备了一种陶瓷结合剂，将正硅酸乙酯、硼酸、硝酸钾、硝酸镁和去离子水混合后得到混合溶液，再将混合溶液放入烘箱内加热，形成溶胶，再通过干燥装置对得到的溶胶进行干燥，得到干凝胶，最后将干凝胶通过的高温煅烧得到陶瓷结合剂，使用此陶瓷结合剂使得砂轮原料混合物之间能够更加紧密。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明整体立体结构示意图；
图2为本发明加工生产流程图。
图中：1、磨料层；2、砂轮本体；3、安装孔。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-2所示，一种陶瓷件用高耐磨砂轮，包括磨料层1和砂轮本体2，磨料层1镶嵌在砂轮本体2的外圆周面上，砂轮本体2的中部开设有安装孔3，安装孔3的直径为40mm。
上述的包括如下重量百分比的原料：55％金刚石磨料、20％碳化硼磨料、10％陶瓷结合剂、3％石墨粉和5％的金属粉末；
陶瓷结合剂由以下方法制备而成：
将15份正硅酸乙酯、5份硼酸、10份硝酸钾、3份硝酸镁和45份去离子水混合后得到混合溶液，再将混合溶液放入烘箱内65℃加热3h，形成溶胶，再通过干燥装置对得到的溶胶在120℃温度下进行干燥2.5h，得到干凝胶，最后将干凝胶通过400-550℃的高温煅烧0.5h得到陶瓷结合剂。
上述的金刚石磨料的颗粒尺寸范围为50-40μm。
上述的金属粉末为铁粉，且金属粉末的颗粒尺寸范围为10-5μm。
上述的干燥装置内胆的材质为高锰钢。
一种陶瓷件用高耐磨砂轮的制备方法，该制备方法具体包括以下步骤：
步骤一：称取重量百分比的原料：55％金刚石磨料、20％碳化硼磨料、10％陶瓷结合剂、3％石墨粉和5％的金属粉末进行混合，得到混合料；
步骤二：将混合料放入砂轮基体表面的凹槽内，在180℃的温度进行加热30min后再将其取出；
步骤三：通过压实装置对加热后的混合料进行压实，得到砂轮；
步骤四：最后将压实后的砂轮通过冷却装置进行冷却成型。
实施例2
请参阅图1-2所示，一种陶瓷件用高耐磨砂轮，包括磨料层1和砂轮本体2，磨料层1镶嵌在砂轮本体2的外圆周面上，砂轮本体2的中部开设有安装孔3，安装孔3的直径为40mm。
上述的包括如下重量百分比的原料：40％金刚石磨料、35％碳化硼磨料、5％陶瓷结合剂、5％石墨粉和3％的金属粉末；
陶瓷结合剂由以下方法制备而成：
将10份正硅酸乙酯、10份硼酸、5份硝酸钾、3份硝酸镁和35份去离子水混合后得到混合溶液，再将混合溶液放入烘箱内65℃加热4.5h，形成溶胶，再通过干燥装置对得到的溶胶在120℃温度下进行干燥2h，得到干凝胶，最后将干凝胶通过400-550℃的高温煅烧1h得到陶瓷结合剂。
上述的金刚石磨料的颗粒尺寸范围为50-40μm。
上述的金属粉末为铁粉，且金属粉末的颗粒尺寸范围为10-5μm。
上述的干燥装置内胆的材质为高锰钢。
一种陶瓷件用高耐磨砂轮的制备方法，该制备方法具体包括以下步骤：
步骤一：称取重量百分比的原料：40％金刚石磨料、35％碳化硼磨料、5％陶瓷结合剂、5％石墨粉和3％的金属粉末进行混合，得到混合料；
步骤二：将混合料放入砂轮基体表面的凹槽内，在180℃的温度进行加热30min后再将其取出；
步骤三：通过压实装置对加热后的混合料进行压实，得到砂轮；
步骤四：最后将压实后的砂轮通过冷却装置进行冷却成型。
实施例3
请参阅图1-2所示，一种陶瓷件用高耐磨砂轮，包括磨料层1和砂轮本体2，磨料层1镶嵌在砂轮本体2的外圆周面上，砂轮本体2的中部开设有安装孔3，安装孔3的直径为40mm。
上述的包括如下重量百分比的原料：55％金刚石磨料、35％碳化硼磨料、5％陶瓷结合剂、3％石墨粉和3％的金属粉末；
陶瓷结合剂由以下方法制备而成：
将15份正硅酸乙酯、10份硼酸、10份硝酸钾、3份硝酸镁和35份去离子水混合后得到混合溶液，再将混合溶液放入烘箱内65℃加热4.5h，形成溶胶，再通过干燥装置对得到的溶胶在120℃温度下进行干燥2.5h，得到干凝胶，最后将干凝胶通过400-550℃的高温煅烧1h得到陶瓷结合剂。
上述的金刚石磨料的颗粒尺寸范围为50-40μm。
上述的金属粉末为铁粉，且金属粉末的颗粒尺寸范围为10-5μm。
上述的干燥装置内胆的材质为高锰钢。
一种陶瓷件用高耐磨砂轮的制备方法，该制备方法具体包括以下步骤：
步骤一：称取重量百分比的原料：55％金刚石磨料、35％碳化硼磨料、5％陶瓷结合剂、3％石墨粉和3％的金属粉末进行混合，得到混合料；
步骤二：将混合料放入砂轮基体表面的凹槽内，在180℃的温度进行加热30min后再将其取出；
步骤三：通过压实装置对加热后的混合料进行压实，得到砂轮；
步骤四：最后将压实后的砂轮通过冷却装置进行冷却成型。
砂轮的性能测试数据见表1。
表1砂轮性能测试
Figure BDA0003547722670000061
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种陶瓷件用高耐磨砂轮，包括磨料层(1)和砂轮本体(2)，其特征在于，所述磨料层(1)镶嵌在砂轮本体(2)的外圆周面上，所述砂轮本体(2)的中部开设有安装孔(3)，所述安装孔(3)的直径为40mm。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷件用高耐磨砂轮，其特征在于：包括如下重量百分比的原料：40-55％金刚石磨料、20-35％碳化硼磨料、5-10％陶瓷结合剂、3-5％石墨粉和3-5％的金属粉末；
所述陶瓷结合剂由以下方法制备而成：
将10-15份正硅酸乙酯、5-10份硼酸、5-10份硝酸钾、3-5份硝酸镁和35-45份去离子水混合后得到混合溶液，再将混合溶液放入烘箱内65℃加热3-4.5h，形成溶胶，再通过干燥装置对得到的溶胶在120℃温度下进行干燥2-2.5h，得到干凝胶，最后将干凝胶通过400-550℃的高温煅烧0.5-1h得到陶瓷结合剂。
3.根据权利要求2所述的一种陶瓷件用高耐磨砂轮，其特征在于：所述金刚石磨料的颗粒尺寸范围为50-40μm。
4.根据权利要求2所述的一种陶瓷件用高耐磨砂轮，其特征在于：所述金属粉末为铁粉，且金属粉末的颗粒尺寸范围为10-5μm。
5.根据权利要求2所述的一种陶瓷件用高耐磨砂轮，其特征在于：所述干燥装置内胆的材质为高锰钢。
6.根据权利要求1所述的一种陶瓷件用高耐磨砂轮的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：称取重量百分比的原料：40-55％金刚石磨料、20-35％碳化硼磨料、5-10％陶瓷结合剂、3-5％石墨粉和3-5％的金属粉末进行混合，得到混合料；
步骤二：将混合料放入砂轮基体表面的凹槽内，在180℃的温度进行加热30min后再将其取出；
步骤三：通过压实装置对加热后的混合料进行压实，得到砂轮；
步骤四：最后将压实后的砂轮通过冷却装置进行冷却成型。
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