一種含有氧化石墨烯的金剛石砂輪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及砂輪制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種含有氧化石墨烯的金剛石砂輪及其生產(chǎn)工藝，該砂輪由以下重量份的原料制成：金剛石磨料40-45、鋯剛玉磨料20-23、三氧化二鋁3-4、銅粉1-2、鈷粉1-2、三氧化二鉻2-3、炭黑1-2、氧化石墨烯1-2、二氧化鈦2-3、石膏1-2、枯礬2-3、助劑7-9；本發(fā)明砂輪采用三氧化二鋁、銅粉、鈷粉等原料燒結(jié)后制成性能穩(wěn)定的復(fù)合結(jié)合劑，兼具了陶瓷結(jié)合劑和金屬結(jié)合劑的優(yōu)點(diǎn)，與磨料把持強(qiáng)度大，砂輪的硬度和耐磨性能得到提高，氧化石墨烯增進(jìn)了砂輪熱穩(wěn)定性能和韌性，在實(shí)際使用過(guò)程中散熱快，磨削性能強(qiáng)，使用壽命更長(zhǎng)。
【專利說(shuō)明】一種含有氧化石墨烯的金剛石砂輪
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及砂輪制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種含有氧化石墨烯的金剛石砂輪及其
生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]砂輪是磨具中使用范圍最為廣泛的一種工具，主要對(duì)金屬或非金屬工件的型面進(jìn)行粗磨、半精磨、精磨以及開(kāi)槽、切斷等處理，在使用時(shí)處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，需要承受較大的沖擊力，因此對(duì)砂輪的強(qiáng)度、抗沖擊性、耐熱性以及抗腐性能等均有較高的要求；砂輪主要由磨料和結(jié)合劑經(jīng)壓坯、干燥、焙燒制成，磨料的種類多種多樣，常見(jiàn)的主要有剛玉、碳化硅、金剛石以及立方氮化硼等，這些磨料都有著良好的硬度以及一定的韌性，而其強(qiáng)度、抗沖擊性、耐熱性以及抗腐性能均取決于結(jié)合劑，常見(jiàn)的結(jié)合劑為樹(shù)脂結(jié)合劑、陶瓷結(jié)合劑、橡膠結(jié)合劑以及金屬結(jié)合劑，各結(jié)合劑均有不同的特性，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)砂輪工件使用條件，選擇合適的結(jié)合劑，以增強(qiáng)磨料粘結(jié)牢固強(qiáng)度，提高磨具強(qiáng)度，改善磨削性能，賦予砂輪良好的使用性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，提供一種含有氧化石墨烯的金剛石砂輪，以改善金剛石砂輪的散熱性能和韌性，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種含有氧化石墨烯的金剛石砂輪，其特征在于，本發(fā)明砂輪由以下重量份的原料制成:金剛石磨料40-45、鋯剛玉磨料20-23、三氧化二鋁3_4、銅粉1_2、鈷粉1_2、三氧化二鉻2_3、炭黑1-2、氧化石墨烯1-2、二氧化欽2_3、石骨1-2、枯帆2_3、助劑7-9。
[0004]所述的助劑由以下重量份的原料制成:碳化硅磨料10-12、莫來(lái)石粉3-5、氧化鋅1-2、氧化鎂2-3、高嶺土 2-3、聚乙烯醇2-3、三聚磷酸鈉1_2、N220炭黑3_4、木炭5_7 ;制備方法是將莫來(lái)石粉、氧化鋅、氧化鎂、高嶺土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入720-750°C下煅燒2_3小時(shí)，冷卻后，粉碎成150-200目粉末，與其它剩余成分混合，即得。
[0005]所述的一種含有氧化石墨烯的金剛石砂輪，其生產(chǎn)工藝如下:
(1)將三氧化二鋁、銅粉、鈷粉、三氧化二鉻、二氧化鈦、石膏混合，加熱至1650-1750°c熔煉20-30min，隨后自然冷卻至室溫，球磨至200-300目粉體后加入炭黑、氧化石墨烯、枯礬、助劑，充分?jǐn)嚢杈鶆騻溆茫?br> (2)將金剛石磨料、鋯剛玉磨料加入步驟(I)所得的物料中，充分混合后備用；
(3)將(2)得到的混合物料送入模具中壓制成型，成型條件:壓力機(jī)設(shè)定溫度為250-300°C，在12-15MPa條件下保壓10_12min，出模得胚體；
(4)將胚體進(jìn)行燒結(jié)處理，胚體先在20-25min內(nèi)升溫至380-400°C，保溫4_6小時(shí)，再按15-20°C /min升溫至1380_1450°C，保溫6_8小時(shí)后取出，自然冷卻后即得。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:采用三氧化二鋁、銅粉、鈷粉、三氧化二鉻等原料燒結(jié)后制成性能穩(wěn)定的復(fù)合結(jié)合劑，兼具了陶瓷結(jié)合劑和金屬結(jié)合劑的優(yōu)點(diǎn)，這種復(fù)合結(jié)合劑與磨料把持強(qiáng)度大，增進(jìn)了砂輪的硬度和耐磨性能，添加的氧化石墨烯，使得砂輪熱性能穩(wěn)定，自潤(rùn)滑性能好，韌性增加，本發(fā)明的金剛石砂輪在實(shí)際使用過(guò)程中散熱快，磨削性能強(qiáng)，使用壽命較傳統(tǒng)金剛石砂輪長(zhǎng)。
【具體實(shí)施方式】
[0007]實(shí)施例1
本實(shí)施例砂輪由以下重量份原料制成:金剛石磨料45、鋯剛玉磨料23、三氧化二鋁4、銅粉2、鈷粉2、三氧化二鉻3、炭黑2、氧化石墨烯2、二氧化鈦3、石膏2、枯礬3、助劑8。
[0008]助劑由以下重量份的原料制成:碳化硅磨料10、莫來(lái)石粉5、氧化鋅1、氧化鎂2、高嶺土 3、聚乙烯醇2、三聚磷酸鈉1、N220炭黑4、木炭7 ;制備方法是將莫來(lái)石粉、氧化鋅、氧化鎂、高嶺土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入720-750°C下煅燒2_3小時(shí)，冷卻后，粉碎成150-200目粉末，與其它剩余成分混合，即得。
[0009]所述的一種含有氧化石墨烯的金剛石砂輪，其生產(chǎn)工藝如下:
(1)將三氧化二鋁、銅粉、鈷粉、三氧化二鉻、二氧化鈦、石膏混合，加熱至1650°c熔煉30min，隨后自然冷卻至室溫，球磨至300目粉體后加入炭黑、氧化石墨烯、枯礬、助劑，充分?jǐn)嚢杈鶆騻溆茫?br> (2)將金剛石磨料、鋯剛玉磨料加入步驟(1)所得的物料中，充分混合后備用；
(3)將(2)得到的混合物料送入模具中壓制成型，成型條件:壓力機(jī)設(shè)定溫度為300°C，在15MPa條件下保壓12min,出模得胚體；
(4)將胚體進(jìn)行燒結(jié)處理，胚體先在25min內(nèi)升溫至400°C，保溫6小時(shí)，再按20°C/min升溫至1380°C，保溫8小時(shí)后取出，自然冷卻后即得。
[0010]性能測(cè)試:
回轉(zhuǎn)強(qiáng)度≥35米/秒；靜平衡K系數(shù)< 0.25 ；
磨削鋼結(jié)硬質(zhì)合金材料磨除率可達(dá)2.6mm3/ (mm.s)以上；
硬度L級(jí)。
[0011]實(shí)施例2
本實(shí)施例砂輪由以下重量份原料制成:金剛石磨料42、鋯剛玉磨料20、三氧化二鋁4、銅粉1、鈷粉1、三氧化二鉻2、炭黑1、氧化石墨烯1、二氧化鈦2、石膏2、枯礬3、助劑8。
[0012]助劑由以下重量份的原料制成:碳化硅磨料10、莫來(lái)石粉5、氧化鋅1、氧化鎂2、高嶺土 3、聚乙烯醇2、三聚磷酸鈉1、N220炭黑4、木炭7 ;制備方法是將莫來(lái)石粉、氧化鋅、氧化鎂、高嶺土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入720-750°C下煅燒2_3小時(shí)，冷卻后，粉碎成150-200目粉末，與其它剩余成分混合，即得。
[0013]所述的一種含有氧化石墨烯的金剛石砂輪，其生產(chǎn)工藝如下:
(1)將三氧化二鋁、銅粉、鈷粉、三氧化二鉻、二氧化鈦、石膏混合，加熱至1750°c熔煉20min，隨后自然冷卻至室溫，球磨至300目粉體后加入炭黑、氧化石墨烯、枯礬、助劑，充分?jǐn)嚢杈鶆騻溆茫? (2)將金剛石磨料、鋯剛玉磨料加入步驟(I)所得的物料中，充分混合后備用；
(3)將(2)得到的混合物料送入模具中壓制成型，成型條件:壓力機(jī)設(shè)定溫度為300°C，在12MPa條件下保壓12min,出模得胚體；
(4)將胚體進(jìn)行燒結(jié)處理，胚體先在25min內(nèi)升溫至400°C，保溫4小時(shí)，再按20°C/min升溫至1450°C，保溫6小時(shí)后取出，自然冷卻后即得。
【權(quán)利要求】
1.一種含有氧化石墨烯的金剛石砂輪，其特征在于，該砂輪由以下重量份的原料制成：金剛石磨料40-45、鋯剛玉磨料20-23、三氧化二鋁3_4、銅粉1_2、鈷粉1_2、三氧化二鉻2_3、炭黑1-2、氧化石墨烯1-2、二氧化欽2_3、石骨1-2、枯帆2_3、助劑7_9 ； 所述的助劑由以下重量份的原料制成：碳化硅磨料10-12、莫來(lái)石粉3-5、氧化鋅1-2、氧化鎂2-3、高嶺土 2-3、聚乙烯醇2-3、三聚磷酸鈉1-2、N220炭黑3_4、木炭5_7 ;制備方法是將莫來(lái)石粉、氧化鋅、氧化鎂、高嶺土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入720-750°C下煅燒2-3小時(shí)，冷卻后，粉碎成150-200目粉末，與其它剩余成分混合，即得。
2.如權(quán)利要求I所述的一種含有氧化石墨烯的金剛石砂輪，其工藝如下： (1)將三氧化二鋁、銅粉、鈷粉、三氧化二鉻、二氧化鈦、石膏混合，加熱至1650-1750°C熔煉20-30min，隨后自然冷卻至室溫，球磨至200-300目粉體后加入炭黑、氧化石墨烯、枯礬、助劑，充分?jǐn)嚢杈鶆騻溆茫? (2)將金剛石磨料、鋯剛玉磨料加入步驟（I)所得的物料中，充分混合后備用； (3)將（2)得到的混合物料送入模具中壓制成型，成型條件：壓力機(jī)設(shè)定溫度為250-300°C，在12-15MPa條件下保壓10_12min，出模得胚體； (4)將胚體進(jìn)行燒結(jié)處理，胚體先在20-25min內(nèi)升溫至380-400°C，保溫4_6小時(shí)，再按15-20°C /min升溫至1380_1450°C，保溫6_8小時(shí)后取出，自然冷卻后即得。
【文檔編號(hào)】B24D18/00GK103770029SQ201410011126
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】胡光勝 申請(qǐng)人:當(dāng)涂縣南方紅月磨具磨料有限公司