[发明专利]冰粒型固结磨料抛光垫及快速制备方法和装置

权利要求书

1.一种冰粒型固结磨料抛光垫，其特征是由含有固结磨料的微小冰粒和成形粘结用常温水或常温去离子水相互冻结而成，其中微小冰粒占整个抛光垫总重量的90％～95％；所述的微小冰粒由纳米或微米级磨料、添加剂和粘结剂组成，其中磨料占抛光垫总重量的10％～70％，添加剂占抛光垫总重量的5％～9％，余量为粘结剂；所述的添加剂由多羟基二胺、聚乙烯吡咯烷酮、乙二胺四乙酸二钠盐和聚阴离子纤维素组成，它们的配比关系为：多羟基二胺占整个抛光垫重量的0.5％～2％、聚乙烯吡咯烷酮占整个抛光垫重量的2％～3％、乙二胺四乙酸二钠盐占整个抛光垫重量的0.5％～1％，聚阴离子纤维素占整个抛光垫重量的2％～3％；所述的纳米或微米级磨料为Al₂O₃、SiC、Cr₂O₃、SiO₂、CeO₂、ZrO₂、金刚石粉或它们的组合；所述的粘结剂为最终能结成冰的水。

2.一种权利要求1所述的抛光垫的快速制备方法，其特征是包括以下步骤：

(1)首先，将占抛光垫总重量10％～70％的分散均匀、悬浮性好的纳米或微米级磨料、占抛光垫总重量的5％～9％的添加剂及余量的最终结成冰粒并起到粘结作用的粘结剂配制成抛光液；

(2)其次，利用雾化器将配制好的抛光液泵送到换热器中进行雾化；同时，液氮由自增压液氮罐输送到换热器中，经雾化喷嘴进行雾化，最终，经雾化后的抛光液在换热器中经液氮的吸热作用快速冷却成含有磨料的微小冰粒；

(3)第三，使含有磨料的微小冰粒经换热器的下出口进入置于振动平台上的成型模具中，同时，将雾化后的常温水或常温去离子水对准换热器下出口喷洒使其附着在微小冰粒的表面，以使松散的微小冰粒相互冻结在一起，从换热器下出口出来的微小冰粒经常温水或常温去离子水及振动平台的双重作用下相互冻结形成与成型模具型腔相一致的形状，卸模后即可制成冰粒型固结磨料抛光垫。

3.一种冰粒型固结磨料抛光垫的快速制备装置，主要由自增压液氮罐(1)、液氮雾化喷嘴(4)、换热器(13)、抛光液雾化喷嘴(5)、第一高压泵(6)、抛光液储罐(7)、成形模具(12)、储水罐(8)、第二高压泵(9)和常温水或常温去离子水雾化喷嘴(10)组成，自增压液氮罐(1)的输出端通过管道与液氮雾化喷嘴(4)相连，液氮雾化喷嘴(4)伸入换热器(13)中，第一高压泵(6)的进口端与抛光液储罐(7)相连，第一高压泵(6)的出口端与抛光液雾化喷嘴(5)相连，抛光液雾化喷嘴(5)也伸入换热器(13)中，成形模具(12)置于换热器(13)下部的下出口的正下方，成形模具(12)安装在振动台(11)上，常温水或常温去离子水雾化喷嘴(10)置于成形模具(12)的一侧并与换热器(13)的下出口相对，常温水或常温去离子水雾化喷嘴(10)的进口端与第二高压泵(9)的出口端相连，第二高压泵(9)的进口端与储有常温水或常温去离子水的储水罐(8)相连。