[发明专利]一种超精密磨削砂轮及其制造方法

权利要求书

1.一种超精密磨削砂轮，其特征在于，包括砂轮本体以及砂轮基体，所述砂轮本体的原料包括金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末以及造孔剂，所述造孔剂占所述金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末的2wt%-35wt%；所述金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末包括：以重量百分比计，金刚石磨料20%-60%，复合陶瓷粘结剂40%-80%；其中，复合陶瓷粘结剂包括陶瓷粘结剂I50wt%-80wt%和陶瓷粘结剂II 20wt%-50wt%；所述陶瓷粘结剂I经熔融-淬水法制得；所述金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末的制备方法包括：将金刚石磨料、陶瓷粘结剂I分散到所述陶瓷粘结剂II的溶胶液中，进行凝胶化处理、老化处理及干燥处理，之后再进行球磨处理、过筛处理、煅烧处理得到金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末；

所述砂轮本体的原料还包括临时粘结剂，所述临时粘结剂占所述金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末的1wt%-3wt%，所述临时粘结剂为树脂液、石蜡、糊精中的一种或多种；所述金刚石磨料的粒径为0.1-50μm；所述复合陶瓷粘结剂的粒径为3-30μm；所述造孔剂的粒径为3-500μm，所述造孔剂为聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乙烯缩丁醛、碳球中的一种或几种；

所述陶瓷粘结剂I由以下重量百分比的原料经熔融-淬水法制得：Al₂O₃:5-15%，Na₂CO₃:3-15%，SiO₂:50-70%，H₃BO₃:5-20%；所述陶瓷粘结剂II按重量百分比包括以下原料：Al(NO₃)₃·9H₂O:20-30%，NaNO₃:10-15%，TEOS:10-15%，H₃BO₃: 50-60%；

所述陶瓷粘结剂II的溶胶液中还包括：分散剂、螯合剂、催化剂；所述陶瓷粘结剂II的溶胶液的溶剂为水和/或乙醇；所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠、吐温80、吐温60、钛酸乙酯、十六烷基氯化铵、聚乙烯醇中的一种或几种；所述螯合剂为乙酰丙酮；所述催化剂为硝酸；

在所述金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末的制备方法中，首先将金刚石磨料分散于乙醇中，然后向其中加入陶瓷粘结剂I、十二烷基苯磺酸钠搅拌实现混合均匀，再向其中加入正硅酸乙酯搅拌实现混合均匀；之后向其中加入硝酸溶液调节pH为4，加入乙酰丙酮和聚乙烯醇并搅拌至溶液澄清作为A液；将九水合硝酸铝、硼酸、硝酸钠溶解于去离子水和乙醇的混合溶液中并搅拌作为B液；最后将B液缓慢滴加入到A液中搅拌实现混合均匀，进行凝胶化处理、老化处理及干燥处理，之后再进行球磨处理、过筛处理、煅烧处理得到金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末；其中，A液和B液中除了金刚石磨料和陶瓷粘结剂I外组成了所述陶瓷粘结剂II的溶胶液；所述十二烷基苯磺酸钠的质量为所述金刚石磨料质量的1%-2%；所述乙酰丙酮的质量为所述A液质量的1%-2%；所述聚乙烯醇的质量为所述A液质量的1%-2%。

2.根据权利要求1所述的超精密磨削砂轮，其特征在于，所述砂轮本体的形状为圆环或节块；圆环砂轮本体的外径为3-500mm，高度为2-20mm；节块砂轮本体的高度为2-20mm；所述砂轮基体的材质为不锈钢或铝合金；所述超精密磨削砂轮的弯曲强度值为30-80MPa，耐火度为550-900℃。