專利名稱：一種陶瓷結(jié)合劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造砂輪用的結(jié)合劑，特別是用于制造陶瓷固結(jié)砂輪用的陶瓷結(jié)合劑。
背景技術(shù)：
砂輪是由磨粒、結(jié)合劑和氣孔三個基本因素組成，磨粒主要起切削作用，氣孔主要起排屑和冷卻作用，結(jié)合劑的主要作用有(一)把磨粒粘結(jié)在一起，做成各種形狀的砂輪；(二)使砂輪固結(jié)后，能承受一定的磨削力和回轉(zhuǎn)切線應(yīng)力，具有足夠的回轉(zhuǎn)強度；(三)使表面磨粒磨鈍后，受外力作用能產(chǎn)生不同的自動脫落能力，即制成各種硬度，工作時產(chǎn)生自銳作用。因此，結(jié)合劑的選擇對砂輪產(chǎn)品質(zhì)量特別是強度、硬度有著至關(guān)重要的影響。對于陶瓷砂輪，其優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品性能主要決定于性能良好的陶瓷結(jié)合劑。目前國內(nèi)外已有的陶瓷結(jié)合劑種類繁多，隨著科技的進步和科研的發(fā)展，難磨削材料品種增多，磨削工藝不斷改進，新型結(jié)合劑也越來越多，有粘土一長石類、粘土一長石一硼玻璃類、粘土一長石一滑石類、硼玻璃一石英一純堿類等。但對制造高速陶瓷砂輪(使用線速度V > 60m/s)，普遍存在強度不過關(guān)、質(zhì)量不穩(wěn)定、廢品率高、安全性低等問題，其主要原因在于結(jié)合劑在高溫燒成時形成的液相不夠。有一些廠家，采用增加硼玻璃含量的方法，但會造成砂輪的脆性增加，影響安全性能。另有廠家，采用加大結(jié)合劑與磨料的比例，這種方法雖能解決砂輪的強度問題，但由于結(jié)合劑量的增加，砂輪的氣孔率變小、硬度增加，影響磨削效果。對比文件專利號CN102009393. A公布了一種高速磨削CBN陶瓷砂輪制備技術(shù)，該技術(shù)中的結(jié)合劑中硼玻璃含量為40飛0，比例較大，只適用于制作CBN、金剛石等超硬磨具，制作普通陶瓷固結(jié)砂輪時，會造成產(chǎn)品脆性太大，反而會降低強度。同時該結(jié)合劑中還采用了納米SiO2粉、納米莫來石粉，價格較高，增加了砂輪制造成本。該技術(shù)對陶瓷粉料進行預(yù)熔的溫度為1600°C，而大多砂輪廠家所使用的高溫燒結(jié)爐窯如燃氣窯、隧道窯等正常燒成溫度在1250°C左右，窯體能承受的最高溫度一般不超過1400°C，因此只能在電爐或馬弗爐等小型爐窯中進行，無法適應(yīng)規(guī)?；a(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決制造陶瓷砂輪特別是高速陶瓷砂輪中存在的強度問題，提供一種成本較低、燒成性能好、高強度的陶瓷結(jié)合劑，能有效提高陶瓷砂輪的強度、回轉(zhuǎn)線速度、使用壽命、安全性和產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種陶瓷結(jié)合劑，其基礎(chǔ)配方由下列各組分制成，按重量份數(shù)比為長石40 60份，粘土 30 40份，硼玻璃10 20份；以基礎(chǔ)配方為100%，加入含鋰化合物，使Li2O含有量為0. 5 1%。具體制備方法
(I)對含鋰化合物中Li2O含量進行檢測，按含量的多少計算加入含鋰化合物的份數(shù)。計算公式為含鋰化合物份數(shù)=配方設(shè)計中Li2O含量+含鋰化合物中Li2O含量X 100。
(2)按配方設(shè)計，準確稱量長石、粘土、硼玻璃、含鋰化合物，混合后加入球磨機中進行球磨。球磨機中料球重量比為3 :1，球磨時間30分鐘，出料后過60#篩網(wǎng)。(3)將上述混合料裝入高溫爐中進行煅燒，最高燒成溫度為1200°C。(4)將煅燒后的結(jié)合劑加入球磨機中進行球磨。球磨機中料球重量比為I :3，球磨時間120分鐘，出料后過120#篩網(wǎng)，即制得該種結(jié)合劑。本發(fā)明在粘土一長石一硼玻璃類結(jié)合劑中引入適量Li2O成分，作為催熔劑促使形成玻璃相，提高結(jié)合劑的強度，從而達到提高最終產(chǎn)品強度的目的。由于含鋰化合物的耐火度都在1300°C以上，如鋰輝石的耐火度約為1370°C，而硼玻璃的耐火度很低，約640°C 690°C，因此含鋰化合物的引入不會增加產(chǎn)品的脆性，而能提高強度。本發(fā)明的經(jīng)合劑由于在制備時進行了高溫煅燒，其各種原材料中所含雜質(zhì)大大減少，提高了結(jié)合劑的高溫濕潤性和反應(yīng)能力，對提高砂輪強度有很大幫助。本發(fā)明所用的含鋰化合物來源廣泛，價格比納米SiO2粉、納米莫來石粉等低廉許多，幾乎不增加所制造砂輪的成本。 利用該發(fā)明所述的結(jié)合劑，不僅能有效提高高速陶瓷砂輪的強度、使用壽命、安全性能以及產(chǎn)品合格率等；用于制造普通陶瓷砂輪時，還可以減少結(jié)合劑的用量，提升砂輪的磨削效率和磨削效果，降低制造成本，經(jīng)濟效益十分明顯。
具體實施例方式實施例I :按重量份數(shù)，基礎(chǔ)配方為長石50份，粘土 35份，硼玻璃15份；加入含鋰化合物，使Li2O含量為0. 7%。含鋰化合物份數(shù)，按下面公式計算
含鋰化合物份數(shù)=配方設(shè)計中Li2O含量+含鋰化合物中Li2O含量X 100經(jīng)理化檢測，產(chǎn)地為河南的鋰輝石中Li20含量為8. 2%，則該種配方中鋰輝石份數(shù)為0. 7 + 8. 2X100=8. 54 (四舍五入)。準確稱取長石100kg、粘土 70kg、硼玻璃30kg、鋰輝石17. 08kg，進行混合后加入到球磨機中，加入陶瓷球72. 36kg，球磨時間30分鐘后過60#篩網(wǎng)。經(jīng)1200°C高溫煅燒，稱量其重量為207. 42kg，加入到球磨機中，加入陶瓷球622. 26kg，球磨時間120分鐘，出料后過120#篩網(wǎng)，即制得該種結(jié)合劑。使用該結(jié)合劑按常規(guī)配方制得砂輪規(guī)格為l-900*75*305-WA/F60M7V-63m/s計50片，經(jīng)檢驗，強度全部通過，產(chǎn)品正品率 100%。實施例2 :按重量份數(shù)，基礎(chǔ)配方為長石55份，粘土 32份，硼玻璃13份；加入含鋰化合物，使Li2O含量為0. 6%。經(jīng)理化檢測，產(chǎn)地為四川的鋰粉中Li20含量為47. 6%，則該種配方中鋰粉份數(shù)為0. 6 + 47. 6 X 100=1. 26 (四舍五入)。準確稱取長石100kg、粘土 70kg、硼玻璃30kg、鋰粉I. 26kg，進行混合，按上述制備方法制得結(jié)合劑。使用該結(jié)合劑按常規(guī)配方制得砂輪規(guī)格為l-750*100*305-PA/F46L8V-63m/s計50片，經(jīng)檢驗，強度全部通過，產(chǎn)品正品率100%。使用該結(jié)合劑，按常規(guī)配方結(jié)合劑量的85%制得砂輪規(guī)格為l-600*40*305-A/F46K7V-40m/s計50片，經(jīng)檢驗，硬度、強度全部合格，產(chǎn)品正品率100%。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷結(jié)合劑，原料包括長石、粘土、硼玻璃和含鋰化合物，其特征是基礎(chǔ)配方由下列各組分制成，按重量份數(shù)比為長石40飛0份，粘土 3(T40份，硼玻璃1(T20份；以基礎(chǔ)配方為100%，加入含鋰化合物，使Li2O含有量為0. 5 1%。
2.按權(quán)利要求I所述陶瓷結(jié)合劑，其特征是制備方法如下 (1)對含鋰化合物中Li2O含量進行檢測，按含量的多少計算加入含鋰化合物的份數(shù)；計算公式為含鋰化合物份數(shù)=配方設(shè)計中Li2O含量+含鋰化合物中Li2O含量X 100 ； (2)按配方設(shè)計，準確稱量長石、粘土、硼玻璃、含鋰化合物，混合后加入球磨機中進行球磨；球磨機中料球重量比為3 :1，球磨時間30分鐘，出料后過60#篩網(wǎng)； (3)將上述混合料裝入高溫爐中進行煅燒，最高燒成溫度為1200°C； (4)將煅燒后的結(jié)合劑加入球磨機中進行球磨，球磨機中料球重量比為I:3，球磨時間120分鐘，出料后過120#篩網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種陶瓷結(jié)合劑，其基礎(chǔ)配方按重量比為長石40~60份，粘土30~40份，硼玻璃10~20份；以基礎(chǔ)配方為100%，加入含鋰化合物，使Li2O含有量為0.5~1%?；旌虾筮M行球磨，料球重量比為3∶1，時間30分鐘，過60#篩網(wǎng)后進行煅燒，最高燒成溫度為1200℃。煅燒后再進行球磨，料球重量比為1∶3，時間120分鐘，過120#篩網(wǎng)。本發(fā)明在結(jié)合劑中引入適量Li2O成分，作為催熔劑促使形成玻璃相，提高結(jié)合劑的強度，不僅能有效提高高速陶瓷砂輪的強度、安全性能、合格率等；用于普通陶瓷砂輪時，還可以減少結(jié)合劑用量，提升砂輪的磨削效率和效果，降低制造成本。
文檔編號C04B35/63GK102976725SQ201210487020
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者孫桂林, 王梅, 黃海平, 王訓揚 申請人:江蘇蘇北砂輪廠有限公司