[发明专利]陶瓷结合剂及其制备方法、应用和金刚石磨具有效
申请号: | 201711241292.8 | 申请日: | 2017-11-30 |
公开(公告)号: | CN107953274B | 公开(公告)日: | 2020-02-07 |
发明(设计)人: | 储爱民;王志谦;郭晨光;王龙;赵玉萍 | 申请(专利权)人: | 湖南科技大学 |
主分类号: | B24D3/14 | 分类号: | B24D3/14;B24D18/00 |
代理公司: | 44224 广州华进联合专利商标代理有限公司 | 代理人: | 黄晓庆 |
地址: | 411100 *** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 陶瓷 结合 及其 制备 方法 应用 金刚石 磨具 | ||
1.一种陶瓷结合剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供原料,所述原料包括硝酸锌、硝酸锂、硝酸铝、硝酸镁、硝酸锆、硅溶胶、有机燃料、分散剂和有机碳源;所述硝酸锌、所述硝酸锂、所述硝酸铝、所述硝酸镁、所述硝酸锆及所述硅溶胶的摩尔比为(1~5):(15~20):(10~15):(5~10):(1~5):(50~55);
将所述原料溶于溶剂形成混合液,再将所述混合液雾化并进行燃烧反应,得到燃烧粉末产物,其中所述燃烧粉末产物至少含有碳单质、氧化硅及原料中各硝酸金属盐对应的金属氧化物;
将所述燃烧粉末产物先于惰性气体氛围下进行保温处理,以使所述燃烧粉末产物中的部分氧化硅与碳单质发生碳热还原反应并原位生长碳化硅纳米晶须,再于氧化气氛下进行煅烧处理,以使碳热还原过程中形成的除所述碳化硅纳米晶须之外的碳化物氧化,得到所述陶瓷结合剂;
其中,所述燃烧反应的条件为:将所述混合液雾化成液滴并喷入500~800℃的惰性气体环境中诱发液滴进行燃烧反应;所述将所述燃烧粉末产物先于惰性气体氛围下进行保温处理的条件为:于1300~1500℃的氩气气氛中保温1~5h;所述再于氧化气氛下进行煅烧处理的条件为:于500~700℃的空气气氛中保温1~3h。
2.根据权利要求1所述的陶瓷结合剂的制备方法,其特征在于,所述保温处理中控制所用氩气的流速为0.5~2L/min。
3.根据权利要求1~2任一项所述的陶瓷结合剂的制备方法,其特征在于,所述有机燃料为尿素,所述有机燃料与所述原料中总硝酸根的摩尔比为(1~5):1。
4.根据权利要求1~2任一项所述的陶瓷结合剂的制备方法,其特征在于,所述有机碳源为葡萄糖,所述有机碳源与所述原料中硅溶胶的摩尔比为(0.05~0.2):1。
5.根据权利要求1~2任一项所述的陶瓷结合剂的制备方法,其特征在于,所述原料还包括燃烧助剂,所述燃烧助剂为硝酸铵,所述燃烧助剂与所述原料中硅溶胶的摩尔比为(0.5~1.5):2。
6.一种陶瓷结合剂,其特征在于,采用权利要求1~5任一项所述的陶瓷结合剂的制备方法制得。
7.如权利要求6所述的陶瓷结合剂在制备金刚石磨具中的应用。
8.如权利要求7所述的应用,其特征在于,将金刚石磨料、可溶性盐及所述陶瓷结合剂混合,压制成型,并依次进行烧结和微晶化处理,得到所述金刚石磨具。
9.如权利要求8所述的应用,其特征在于,所述烧结的条件为于750~800℃下保温1~5h。
10.一种金刚石磨具,其特征在于,所述金刚石磨具内含有权利要求7所述的陶瓷结合剂。
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