[发明专利]一种纳米陶瓷结合剂超硬材料砂轮的制备方法

权利要求书

1.一种纳米陶瓷结合剂超硬材料砂轮的制备方法，其特征在于制备过程包括如下步骤：

(1)首先按照下列质量比将去离子水、单体和交联剂混合搅拌2h，配置成澄清的预混液，去离子水：单体：交联剂＝60～90：9.5～30：0.5～10，其中，所述单体为丙烯酰胺，所述交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺；

(2)在上述预混液中加入有机缓释剂，搅拌2h，有机缓释剂的加入量为预混液质量的0.5-20％；

(3)继续加入超硬材料磨料、造孔剂和陶瓷结合剂原料的无机盐，搅拌2-6h，直至得到分散均匀的浆料，其中，加入的超硬材料磨料、造孔剂和无机盐的总质量为预混液质量的20～60％，超硬材料磨料、造孔剂和无机盐的质量比为45～60：5～20：20～50，所述超硬材料磨料为金刚石或立方氮化硼中的一种或两种，所述造孔剂为碳球、PMMA微球或PS微球中的一种或多种，所述无机盐为硝酸铝、氧氯化锆、氯化锌、氯化钠或氯化钾中的两种以上；

(4)在步骤(3)得到的浆料中依次加入催化剂和引发剂，搅拌均匀后注入模具，在20℃～80℃温度条件下单体和交联剂发生聚合反应，形成凝胶坯体；

(5)将步骤(4)得到的凝胶坯体进行脱模，在40℃～80℃、湿度大于50％rh条件下干燥1～5d，得到干凝胶，或者在-40℃～-50℃、真空度小于0.1Pa的真空冷冻干燥机中完全干燥，得到干凝胶；

(6)将步骤(5)得到的干凝胶放入马弗炉中，在空气气氛下或者氮气、氩气保护气氛下，以0.2～5℃/min的升温速率升至200℃～300℃，保温0.5～3小时，然后以0.2～5℃/min的升温速率升至400～650℃，保温1～6小时，最后以0.5～10℃/min的升温速率升至700℃～1000℃之间，保温时间为0.5～3小时，最终制得纳米陶瓷结合剂超硬材料砂轮。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述有机缓释剂为蔗糖、果糖、尿素或葡萄糖中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述催化剂为N,N,N’,N’-四甲基乙二胺的水溶液，溶液质量浓度为10～50％，其加入量为预混液质量的1～10％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾的水溶液，溶液质量浓度为10～50％，其加入量为预混液质量的5～20％。