[发明专利]多晶型微晶玻璃陶瓷结合剂及其制备方法，金刚石陶瓷砂轮及其制备方法

说明书

本发明涉及一种多晶型微晶玻璃陶瓷结合剂及其制备方法，金刚石陶瓷砂轮及其制备方法。所述结合剂是由下述重量百分比的氧化物组成：SiO₂40‑45％，Al₂O₃8‑14％，Li₂O2.5‑4.7％，Na₂O0.8‑1.4％，B₂O₃16‑30％，MgO1.2‑1.5％，ZnO3‑8％，CaO1.2‑1.5％，ZrO₂2.3‑3.6％，CaF₂0.8‑1.5％。本发明结合剂配方相较常规结合剂配方引入了ZrO₂、CaF₂双形核剂，及在常规烧结方案中加入了后晶化热处理过程方案，通过成分配比调整与晶化热处理方案的合理搭配可有效实现双晶种可控析晶，并在磨具烧结体内实现复合弥散强化，以提升磨具强度与耐磨性，适于用作金刚石陶瓷砂轮的结合剂，使砂轮的强度与耐磨性得到提升，延长砂轮的使用寿命。

技术领域

本发明属于磨料磨具领域，涉及微晶玻璃结合剂及金刚石陶瓷磨具，具体 涉及一种多晶型微晶玻璃陶瓷结合剂及其制备方法，金刚石陶瓷砂轮及其制备 方法。

背景技术

金刚石磨具具有加工精度高、磨削发热量低、使用寿命长、可加工对象广 泛等突出优点，从结合剂种类划分，可分为金属结合剂、树脂结合剂和陶瓷结 合剂三大类，其中陶瓷结合剂金刚石磨削工具因加工精度高、加工效率高、形 貌保持性好、自锐性强、高温稳定性好等特点得到了广泛应用。

陶瓷结合剂磨具由结合剂、气孔、磨粒三要素构成，结合剂的性能左右了 磨具的使用性能，结合剂不仅要实现对金刚石磨料较好的润湿性和固结能力， 还要有极强的自锐性能，从而保证磨具的整体加工寿命与效率。目前国内超硬 行业中应用较为成熟的陶瓷结合剂有长石、粘土、硼玻璃、石英等的矿物原料 混合配方体系，以化学原料直接配比的R₂O-B₂O₃-Al₂O₃-SiO₂、SiO₂-ZnO-B₂O₃、 SiO₂-Al₂O₃-TiO₂-BaO-B₂O₃等熔炼法玻璃结合剂体系(R为碱金属或碱土金属 元素)，以上方案尽管成本较低，但存在着烧结收缩量大、膨胀不可控、稳定 性差等问题，常规结合剂的金刚石磨具制品存在强度、耐磨性上的不足，无法 满足高速(线速度120m/s-150m/s)设备上的长时间稳定精密磨削加工。

因此，如何提供一种具有高强度、耐磨性可靠的多晶型微晶玻璃陶瓷结合 剂是本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明针对常规陶瓷结合剂金刚石磨具制品存在强度、耐磨性 的不足，无法满足高速(线速度120m/s-150m/s)设备上的长时间稳定精密磨削 加工等问题，而提供一种具有高强度、耐磨性可靠的多晶型微晶玻璃陶瓷结合 剂。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多晶型微晶玻璃陶瓷结合剂，所述结合剂是由下述重量百分比的氧化 物组成：SiO₂40-45％，Al₂O₃8-14％，Li₂O 2.5-4.7％，Na₂O 0.8-1.4％，B₂O₃16-30％， MgO 1.2-1.5％，ZnO 3-8％，CaO 1.2-1.5％，ZrO₂2.3-3.6％，CaF₂0.8-1.5％。

本发明第二技术目的是提供上述多晶型微晶玻璃陶瓷结合剂的制备方法， 具体包括如下步骤：