[发明专利]一种基于硅胶体的新型磁弹复合磨粒

说明书

本发明公开了一种基于硅胶体的新型磁弹复合磨粒，其特征在于：其组分包括：其组分包括：弹性聚合物、固化剂、磁性颗粒和磨削颗粒，质量比为：(2～50):1:(1～10):(1～10)。其组分还包括：油酸。(1)磁弹磨粒具有较低的杨氏模量和较高的弹性系数，在与刀具刃口碰撞冲击的过程中，能够吸收能量，降低刀具刃口表面的压力，并在回弹过程中释放能量。(2)磁弹磨粒具有较高的灵活性和较大的接触面积，能够使磨粒根据刀具刃口的形状产生弹性变形。与普通的磁性磨粒相比，产生的弹性变形和较大的接触面积会使磨粒跟刀具刃口的接触压力变得更小，能够在最小的磨损量下起到更好的材料去除效果。

技术领域

本发明涉及一种基于硅胶体的新型磁弹复合磨粒，属于机械加工领域。

背景技术

磁力加工是先进的机械加工方法，磁力加工应用比较广泛的是磁力光整加工(MAF)。磁力加工技术在航空航天、制药业、精密仪器、大规模集成电路等行业具有很好的应用前景。当前磁力加工在国内的应用范围不够广泛，制约因素有很多，磁性磨粒是最主要的瓶颈。传统的磁性磨粒通常是将强磁性的铁粒子和具有研磨功能的磨粒混合在一起，加入到磁极和工件之间，具有制备方法复杂、制造成本高、产量低、易飞散和重复利用性差等缺点。因此，亟需探索性能稳定、成本低、光整性能好的新型磁性磨粒，推动磁力加工的深入发展。磁弹磨粒是将磁介质相、磨粒相和弹性聚合物基体按照比例以一定的组织方式形成的一种新型磨粒，具有磁性、低弹性模量和优良的研磨性能。且相比于传统的磁性磨粒而言，磁弹磨粒不仅能够提高加工质量和加工效率，而且具有易于操作、降低成本、自适应性强、便于清洗且无污染等特点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于硅胶体的新型磁弹复合磨粒，用于解决现有技术中磁性磨粒存在的制备方法复杂、制造成本高、产量低、易飞散和重复利用性差等问题。

本发明的技术方案是：一种基于硅胶体的新型磁弹复合磨粒，其组分包括：弹性聚合物:固化剂:磁性颗粒:磨削颗粒＝(2～50):1:(1～10):(1～10)(质量比)。

其组分还包括：油酸。油酸可增加磨粒之间的表面粘性和润滑性，并在高速加工中做起到较好的散热作用。

所述的磁性颗粒包括铁和氧化铁。

所述的磨削颗粒包括碳化硅、氧化铝、棕刚玉和碳化硼，且目数在80～800目之间。

所述的弹性聚合物包括液态环氧树脂和液态UV胶。

所述的一种基于硅胶体的新型磁弹复合磨粒的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：首先将磁性颗粒和磨削颗粒在常温下混合，并加入油酸均匀搅拌，得磁性磨粒；然后将弹性聚合物与固化剂混合，在常温下充分搅拌，在常温下静置，混合物由液态状混合物变为粘稠状，随后将磁性磨粒加入其中，并在搅拌充分混合，随后装模，并静置，待其完全固化后，再进行脱模、破碎、研磨、筛分，得到磁弹复合磨粒。

所述的装模后静置温度为常温。

本发明的有益效果：磁弹磨粒是一种具备磁性、弹性、切削性能的磨粒，相比于传统的磁性磨粒而言，它具有以下优点：(1)磁弹磨粒具有较低的杨氏模量和较高的弹性系数，在与刀具刃口碰撞冲击的过程中，能够吸收能量，降低刀具刃口表面的压力，并在回弹过程中释放能量。(2)磁弹磨粒具有较高的灵活性和较大的接触面积，能够使磨粒根据刀具刃口的形状产生弹性变形。与普通的磁性磨粒相比，产生的弹性变形和较大的接触面积会使磨粒跟刀具刃口的接触压力变得更小，能够在最小的磨损量下起到更好的材料去除效果。(3)它不仅可以增加对材料的切削力，还可以减轻冲击和划痕，避免加工中出现残余应力、热变形和变质层，有效降低了工件的表面粗糙度，显著提高了加工质量。(4)磁弹磨粒无需复杂的配比，制备方便。

附图说明

图1为本发明制备方法流程图；

图2为实施例1制备的磁弹磨粒扫描电镜图；

图3为实施例2制备的磁弹磨粒图；