本發(fā)明屬于金剛石工具制造領域，特別涉及一種使粒徑微米級金剛石微粉團?；姆椒ǎ饕獞糜诮饎偸瘨伳スぞ叩闹圃旆矫?。
背景技術：
菱苦土磨具，主要用于石材等硬脆材料的精磨及拋光等工序。在傳統(tǒng)制造工藝中，主要以菱苦土為粘結劑。煅燒菱苦土與氯化鎂水溶液混合，根據(jù)需要加入不同的碳化硅磨粒和用量，均勻分布在磨塊的工作層中，經(jīng)過壓制、手搗或澆注成型為各種規(guī)格的磨具，稱為菱苦土磨具。菱苦土磨具的使用效率主要體現(xiàn)在它的鋒利性、耐磨性。在實際使用過程中發(fā)現(xiàn)，由于其磨料為碳化硅，比石材的硬度高出值有限，不能滿足不斷提高的效率要求，由于使用壽命有限，大量的、不可降解的磨塊殘部的排放，也造成嚴重環(huán)境污染；以金剛石替代碳化硅無疑是很好的選擇，但存在一個嚴重的問題：微小的顆粒很難被相對強度較低的菱苦土粘結劑粘結牢固，極易脫落，難以發(fā)揮出金剛石超硬的優(yōu)點。除此之外，另一個重要原因在于：微米級的金剛石單晶顆粒，有較大的比表面積，如果在磨具中要求較高的體積比例，就會降低粘結劑的體積，也是造成粘結力下降的原因之一。除此之外，樹脂粘結劑的拋磨工具也面臨同一問題。如果將分散度較高的微小尺寸(01.～50μm)的金剛石單晶顆粒用適當?shù)恼辰Y劑結合成為較大尺寸的團粒，則可解決這一問題。
技術實現(xiàn)要素：
為此，本發(fā)明提供一種以菱苦土為粘結劑的金剛石微粉團粒的制備方法。該發(fā)明操作簡單、成本低廉，適合于機械化及自動化生產(chǎn)。所述方法選擇煅燒菱苦土為主要粘結劑成分，添加金剛石微粉、固化劑A和固化劑B，利用荸薺式糖衣機制備與菱苦土結合的金剛石微粉團粒。本發(fā)明制備的具有金剛石微粉團粒的菱苦土拋磨磨具，具有與金剛石微粒相當?shù)膾伳ゾ?，從而大大延長了使用壽命，提高了拋磨效率。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是，所述方法包括以下步驟：
步驟(1)：
選用粒度為0.1-55μm的金剛石微粉，按照質(zhì)量比50％加入到固化劑A中浸泡10～12小時，撈出控干備用；
步驟(2)：
將煅燒菱苦土與浸泡過的金剛石微粉，按照質(zhì)量比煅燒菱苦土：金剛石微粉＝1:1～3(根據(jù)需要計算比例)進行混合成為混合粉料備用，其中煅燒菱苦土粒徑≤3μm；
步驟(3)：
將混合粉料置于荸薺式糖衣機的料鍋中，開動糖衣機，保持轉(zhuǎn)速在25r/min。同時開啟高壓噴霧器，將固化劑A均勻噴灑到混合料上；糖衣機工作時用刮料板攪拌料鍋，并刮去糖衣機表面粘附的粉末，直至看不到粉末為止，經(jīng)過25～35分鐘，制成濕潤料塊；
步驟(4)：
將步驟3制得的濕潤料塊攤薄，自然干燥100-120分鐘后，通過選定的篩號篩分，獲得初級團粒；余者留為下次再用；
步驟(5)：
將初級團粒重新放入料鍋之中，開動糖衣機，保持轉(zhuǎn)速在25r/min。同時開啟高壓噴霧器，將固化劑B均勻噴灑到初級團粒上；糖衣機轉(zhuǎn)動時用刮料版攪拌料鍋，自然干燥110～130分鐘；按所需粒度選定篩號精確篩分，獲得基本團粒；
步驟(6)：
將經(jīng)過步驟(5)得到的基本團粒置于220℃±10℃烘箱中烘干固化50～70分鐘，然后自然冷卻至室溫取出，得到與菱苦土結合的金剛石微粉團粒，完成制備過程。
所述固化劑A的配比為：MgCl2 25～35克，磷酸3ml，去離子水100ml；將MgCl2、磷酸依次加入到去離子水中，攪拌至無顆粒物，即制成固化劑A。
所述固化劑B的配比為：MgCl2 40～45克，磷酸5ml，去離子水100ml；將MgCl2、磷酸依次加入到去離子水中，攪拌至無顆粒物，即制成固化劑B。
所述菱苦土結合的金剛石微粉團粒，其粒徑尺寸范圍為0.8-3毫米。
本發(fā)明的有益效果是：該發(fā)明解決了金剛石拋磨磨具的精度要求與磨料利用率之間矛盾的問題。團粒過程操作簡單，制備的與菱苦土結合的金剛石微粉團粒適合于制造金剛石精密拋磨磨具。本發(fā)明還解決了由于金剛石微粉磨料顆粒尺寸小、比表面積大，在菱苦土磨具、樹脂精磨、超精磨及拋光磨具中混合不均、容易脫落的問題，提高了磨具的使用壽命與效率，減少了不可降解的磨削廢棄物排放，提高了環(huán)保水平，替代了現(xiàn)在所用的SiC磨料的磨塊。同時，本發(fā)明成本低廉，適合于機械化及自動化生產(chǎn)。
附圖說明
圖1是使用本發(fā)明制備的以菱苦土為粘結劑的金剛石微粉團粒。
具體實施方式
實施例1
制備0.8mm團粒。其制備方法如下：
步驟(1)：
a按照MgCl2：30克，磷酸3ml，去離子水100ml的配方，將MgCl2、磷酸依次加入到去離子水中，攪拌至無顆粒物，即制成固化劑A。
b按照MgCl2：40克，磷酸5ml，去離子水100ml的比例，將MgCl2、磷酸依次加入到去離子水中，攪拌至無顆粒物，即制成固化劑B。
c選擇平均粒徑為0.1μm的金剛石單晶50克，加入到固化劑A中浸泡12小時(以固化劑A浸沒金剛石為準)，撈出控干備用。
步驟(2)：
將煅燒菱苦土與浸泡過的金剛石微粉，按照質(zhì)量比煅燒菱苦土:金剛石微粉＝1:1進行混合成為混合粉料備用，其中煅燒菱苦土粒徑≤3μm。
步驟(3)：
將混合粉料置于荸薺式糖衣機的料鍋中，開動糖衣機，保持轉(zhuǎn)速在25r/min；同時開啟高壓噴霧器，將固化劑A均勻噴灑到混合料上；糖衣機工作時用刮料板攪拌料鍋，并刮去糖衣機表面粘附的粉末，直至看不到粉末為止，經(jīng)過30分鐘，制成濕潤料塊。
步驟(4)：
將步驟(3)制得的濕潤料塊攤薄，自然干燥110分鐘后，通過選定的20#、24#篩號篩分，其中24#篩上顆粒留用，獲得初級團粒；24#篩下顆粒及20#篩上顆粒留為下次再用；
步驟(5)：
將初級團粒重新放入料鍋之中，開動糖衣機，保持轉(zhuǎn)速在25r/min；同時開啟高壓噴霧器，將固化劑B均勻噴灑到初級團粒上；糖衣機轉(zhuǎn)動時用刮料板攪拌料鍋，自然干燥120分鐘；通過選定篩號20#、24#篩號篩分，其中24#篩上顆粒留用，獲得基本團粒；24#篩下顆粒及20#篩上顆粒留為下次再用；
步驟(6)：
將經(jīng)過步驟(5)得到的基本團粒置于220℃烘箱中烘干固化60分鐘，然后自然冷卻至室溫取出，得到菱苦土結合的金剛石微粉團粒，完成制備過程。其中初級團粒是在通過自然干燥而微干的濕潤料塊碾碎并通過20目篩而留存在24目篩之上的團粒，平均團粒粒徑約0.8mm；基本團粒亦相同篩分。
實施例2
制備1.0mm團粒。制備固化劑A、B方法同實施例1；其中初級團粒是在通過自然干燥而微干的濕潤料塊碾碎并通過14目篩而留存在16目篩之上的團粒，平均團粒粒徑約1.0mm；基本團粒亦相同篩分；其余同實施例1。
實施例3
制備1.6mm團粒。制備固化劑A、B方法同實施例1；其中步驟(2)中，煅燒菱苦土與浸泡過的金剛石微粉是按照質(zhì)量比＝1:2進行混合成為混合粉料，其它相同；初級團粒是在通過自然干燥而微干的濕潤料塊碾碎并通過10目篩而留存在12目篩之上的團粒，平均團粒粒徑約1.6mm；基本團粒亦相同篩分；其余同實施例1。
實施例4
制備2.0mm團粒。制備固化劑A、B方法同實施例1；其中步驟(2)中，煅燒菱苦土與浸泡過的金剛石微粉是按照質(zhì)量比＝1:3進行混合成為混合粉料，其它相同；初級團粒是在通過自然干燥而微干的濕潤料塊碾碎并通過8目篩而留存在10目篩之上的團粒，平均團粒粒徑約2.0mm；基本團粒亦相同篩分；其余同實施例1。
實施例5
制備3.0mm團粒。制備固化劑A、B方法同實施例1；其中初級團粒是在通過自然干燥而微干的濕潤料塊碾碎并通過6目篩而留存在7目篩之上的團粒，平均團粒粒徑約3.0mm；基本團粒亦相同篩分；其余同實施例1。