[发明专利]一种复合陶瓷抛磨块及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种研磨行业用的抛磨材料及其制备方法，特别是涉及一种复合陶瓷抛磨块及其制备方法，属于研磨材料技术领域。

背景技术

目前，对片式电子材料(包括各类陶瓷基片、全印刷电子电路板、多种晶片、瓷片电容基片等片状材料)的抛光，基本还是采用传统的粉体抛光工艺进行抛光，存在加工效率低、加工产量小、不能连续生产、不能形成自动化流水作业的问题，并且只能对工件进行单面或双面抛磨加工，不能全方位抛磨，因而采用传统方法抛光效果不理想、抛光质量不稳定。如采用单面或双面研磨抛光机设备对片式电子材料进行抛光，设备造价昂贵，操作难度大，对磨料的形状、粒度和材质要求极高，并需要大量的化学助剂，对环境污染较大。

上述问题是长期困扰片式电子材料抛光的技术问题，长期以来未得到有效解决。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种复合陶瓷抛磨块及其制备方法。用该复合陶瓷抛磨块替代粉体磨料，配合现有的振动螺旋光饰机或螺旋式研磨抛光机对片式电子材料进行抛光，可以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案：一种复合陶瓷抛磨块，按重量份计，用2～4份原料和6～8份结合剂加水混拌均匀，经混炼、挤压成型和烧结制成；所述的原料，是85～95％的氧化铝与5～15％的氧化锆基料混合而成，所述的结合剂，是55～65％的高岭土与35～45％的钾长石混合而成；所述的氧化锆基料，是由97～99％的氧化锆与1～3％的氧化钇混合而成。

前述的复合陶瓷抛磨块中，复合陶瓷抛磨块用3份原料和7份结合剂制成。

前述的复合陶瓷抛磨块中，所述的原料，是90％的氧化铝与10％的氧化锆基料混合而成的粉状物质。

前述的复合陶瓷抛磨块中，所述的结合剂，是60％的高岭土与40％的钾长石混合而成的粉状物质。

前述的复合陶瓷抛磨块中，所述原料中的氧化铝，是粒度为1100～1400目的粉状物质，氧化锆基料中的氧化锆和氧化钇的粒度为纳米级的粉状物质。

前述的复合陶瓷抛磨块中，所述复合陶瓷抛磨块的制备方法，按下述步骤制成；

(1)、将粉状原料和粉状结合剂混合加水搅拌均匀，得A品；

(2)、将A品放入真空炼泥机内混炼，得B品；

(3)、将B品挤压成球状，得C品；

(4)、将C品放入高温烧结窑炉内烧结，得成品。

上述的制备方法中，所述步骤(2)为将A品放入真空炼泥机内，在-0.09～-0.1Mpa压力下混炼二次，得B品；所述步骤(3)为将B品挤压成直径为2～8mm的球状，得C品。

上述的制备方法中，所述步骤(2)为将A品放入真空炼泥机内，在-0.095Mpa压力下混炼二次，得B品。

上述的制备方法中，所述混炼二次，是将A品从真空炼泥机的入口输入，混炼时间由真空炼泥机自动确定，从真空炼泥机的出口输出A品半成品，将A品半成品重新从真空炼泥机的入口输入，经第二次混炼后，得B品；

上述的制备方法中，所述步骤(4)为将C品放入高温烧结窑炉内，在1200～1500℃温度下烧结40～60分钟，得成品。

上述的制备方法中，所述步骤(4)为将C品放入高温烧结窑炉内，在1350～1400℃温度下烧结45分钟，得成品。

与现有技术相比，本发明是将纳米级粉体原料用无机陶瓷结合剂粘结成球形复合陶瓷抛磨块。用该磨块替代现有的粉体磨料对片式电子材料进行抛磨。解决了采用传统的粉体抛光工艺进行抛光，存在加工效率低、加工产量小、不能连续生产、不能形成自动化流水作业的问题。在抛磨过程中，不但可以进行单面或双面抛磨加工，还能全方位抛磨，可提高抛光效果、稳定抛光质量。本发明的复合陶瓷抛磨块还可用现有的振动螺旋光饰机或螺旋式研磨抛光机对片式电子材料进行抛光，所用的设备造价低廉，操作简单，对环境污染小。解决了长期困扰片式电子材料抛光的技术难题。

本发明原料采用在氧化锆中添加氧化钇，氧化钇可起到稳定氧化锆的作用，生成半稳定的氧化锆基料，极大的提高了磨块的耐磨性。控制原料的粒度在纳米级范围内，利用纳米材料的增韧效应，提高了磨块的韧性。降低烧结温度，抑制晶粒异常长大，使烧结后晶粒细化，同时在形状上采用球形，可避免将工件划伤，提高了工件的研磨质量。

本发明配方合理，制备方法合理，且易于掌握、生产周期短、生产成本低，制出的复合陶瓷抛磨块耐磨性、韧性和强度均较好。用该复合陶瓷抛磨块替代粉体磨料，配合现有的振动螺旋光饰机或螺旋式研磨抛光机对片式电子材料进行抛光，可以克服现有技术的不足。