[发明专利]一种氧化铈包覆型超硬磨料的制备方法

说明书

本发明提供一种氧化铈包覆型超硬磨料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：1)将超硬磨料粉和聚乙烯吡咯烷酮粉末加入到乙醇溶液中，然后，在室温下，搅拌，得到超硬磨料悬浮液；2)向超硬磨料悬浮液中加入六水硝酸铈溶液，然后，在室温下，搅拌，得到混合液；3)向混合液中加入六次甲基四胺溶液，然后，加热并搅拌，得到乳白色悬浮液；4)将乳白色悬浮液静置，抽滤，并用去离子水和乙醇多次清洗，然后，烘干，得到氧化铈包覆型超硬磨料。本发明的氧化铈包覆型超硬磨料的制备方法通过在超硬磨料表面包覆一层密实、均匀和平整的氧化铈包覆层，大大提高了陶瓷结合剂对超硬磨料的高温润湿效果。

技术领域

本发明涉及超硬磨料技术领域，特别涉及一种氧化铈包覆型超硬磨料的制备方法。

背景技术

超硬磨料，主要包括金刚石和立方氮化硼(Cubic Boron Nitride，CBN)，作为自然界和人造物质中最为坚硬的两种物质，是超硬磨具的主要组成部分之一，是磨具起磨削作用的主体部分。但受制于磨料之间的相互粘结性极差，通过简单的压制或烧成无法使得磨粒固结成为一个整体，因此，往往需要在超硬磨具制备过程中添加适量结合剂以完成使超硬磨料相互粘结与固结。陶瓷结合剂是磨具制造过程中一种被广泛使用且极具发展前景的材料，其本质上而言为一种玻璃材料，在磨具高温烧结过程中，陶瓷结合剂通过产生大量的液相将磨粒润湿包裹，从而起到粘结磨粒从而把持磨料的作用。但超硬磨料一般具有低的自由能，且光滑的磨料表面和化学键类型的巨大差异也使得磨料难以在高温下被熔融的陶瓷结合剂充分润湿，这种现象已经一定程度上阻碍了陶瓷结合剂发展，因为未被结合剂充分润湿包覆的超硬磨料在磨具加工工件过程中容易提前脱落，导致磨具使用寿命大大缩短，造成不必要的损失。为解决这一问题，结合剂性能的改善以及新的超硬磨具制备工艺是比较常见的方法，但两种方法均存在试验周期长、投入研发资金高、效果不佳的不足。

因此，开发一种提高陶瓷结合剂对超硬磨料的高温润湿效果的新方法具有十分重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种氧化铈包覆型超硬磨料的制备方法，以解决现有陶瓷结合剂对超硬磨料的高温润湿效果差的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种氧化铈包覆型超硬磨料的制备方法，包括以下步骤：

1)将超硬磨料粉和聚乙烯吡咯烷酮粉末加入到乙醇溶液中，然后，在室温下，搅拌，得到超硬磨料悬浮液；

2)向所述超硬磨料悬浮液中加入六水硝酸铈溶液，然后，在室温下，搅拌，得到混合液；

3)向所述混合液中加入六次甲基四胺溶液，然后，加热并搅拌，得到乳白色悬浮液；

4)将所述乳白色悬浮液静置，抽滤，并用去离子水和乙醇多次清洗，然后，烘干，得到氧化铈包覆型超硬磨料。

可选地，所述步骤1)中所述超硬磨料粉和所述聚乙烯吡咯烷酮粉末的质量比为100∶(10～40)。

可选地，所述步骤1)中所述超硬磨料悬浮液中所述超硬磨料的质量分数为1～2％。

可选地，所述步骤1)中所述搅拌的搅拌时间为30～60min。

可选地，所述步骤2)中所述六水硝酸铈溶液的浓度为0.002～0.008mol/L，且所述六水硝酸铈溶液与所述步骤3)中所述六次甲基四胺溶液的摩尔比为1∶(4～6)。

可选地，所述步骤2)中所述搅拌的搅拌时间为10～30min。

可选地，所述步骤3)中所述六次甲基四胺溶液的浓度为0.010～0.040mol/L。

可选地，所述步骤3)中所述加热的加热温度为65～85℃，所述搅拌的搅拌时间为1～3h。