本發(fā)明涉及一種耐磨陶瓷磨砂輪的制備方法，屬于磨具技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

樹脂薄片切割砂輪是磨具產(chǎn)品中最常見的品種之一。它是以樹脂為粘結(jié)劑，將松散的磨料粘結(jié)起來，固結(jié)成厚度為l～5mm或更薄的薄片切割砂輪。樹脂切割砂輪主要應(yīng)用于冶金工業(yè)的鋼棒、鋼管、扁鋼、角鐵、槽鋼、鋼軌、鋼板等金屬材料的切割加工；半導(dǎo)體行業(yè)的硅、鍺、藍(lán)寶石、鐵索體、石墨、陶瓷、石英等金屬和非金屬材料的精密開槽或切斷加工以及建筑材料工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、航空航天工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、汽車工業(yè)、船舶工業(yè)的金屬材料和非金屬材料的切割加工。

傳統(tǒng)的樹脂砂輪不能用于干磨，干磨時(shí)發(fā)熱量大，樹脂很快被燒壞，金剛石未發(fā)揮作用即脫落。在使用過程中磨損非常的快，研磨材料消耗量很大，產(chǎn)生粉塵也非常大，不利于生產(chǎn)環(huán)境，且生產(chǎn)加工難度大，加工一個(gè)工件重復(fù)研磨耗時(shí)1分鐘左右，生產(chǎn)效率非常低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對(duì)加工過程中砂輪磨損過快，生產(chǎn)效率低的問題，本發(fā)明提供了一種耐磨陶瓷磨砂輪的制備方法，本發(fā)明將擬薄水鋁石、檸檬酸三銨溶液等混合后加入氧化鋁晶須，制得氧化鋁溶膠，經(jīng)噴霧造粒、煅燒制得陶瓷磨料，再以二氧化硅，氧化硼，氧化鋁，氧化鈉，氧化鈣為原料，熔融混合后粉碎球磨成粉，制得結(jié)合劑，最后將陶瓷磨料，結(jié)合劑，與酚醛樹脂裝入模具中熱壓成型，固化后制得耐磨陶瓷磨砂輪。本發(fā)明制備的耐磨陶瓷磨砂輪，耐磨性好，且在使用過程中，磨粒表面層被磨鈍的微小晶粒在磨削力的作用下從磨粒上脫落時(shí)，不斷暴露出新的鋒利的磨削刃，使磨粒始終處于鋒利狀態(tài)，延長使用壽命，有效提高生產(chǎn)效率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

（1）稱取32~35g擬薄水鋁石，加入64~70mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%檸檬酸三銨溶液中，以400~500r/min攪拌混合20~30min，再加入12~15mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%硝酸溶液，在70~80℃恒溫水浴下，靜置10~15min，再加入3~5g氧化鋁晶須，繼續(xù)攪拌1~2h，得氧化鋁溶膠；

（2）將上述氧化鋁溶膠裝入噴霧干燥器中噴霧造粒，控制噴霧氣體壓力為0.3~0.4MPa，干燥器溫度為180~200℃，得球形氧化鋁凝膠顆粒，隨后將球形氧化鋁凝膠顆粒置于電阻爐中，在1000~1200℃下煅燒2~3h，冷卻至室溫后出料，得陶瓷磨料，備用；

（3）稱取50~52g二氧化硅，2.5~3.0g氧化硼，35~37g氧化鋁，5~6g氧化鈉，3.6~4.0g氧化鈣，裝入混料機(jī)中混勻后轉(zhuǎn)入熔塊爐中，加熱至1200~1300℃熔融1~2h，隨后冷卻至室溫出料，得混合物料，將混合物料加入粉碎機(jī)中粉碎，過60目篩，再將過篩后的混合物料粉末裝入球磨機(jī)中球磨40~50min，得低溫陶瓷結(jié)合劑；

（4）按重量份數(shù)計(jì)，稱取25~30份步驟（2）制備的陶瓷磨料，45~48份酚醛樹脂，28~30份上述低溫陶瓷結(jié)合劑，裝入混料機(jī)中混料15~30min，隨后裝入模具中，并置于熱壓機(jī)中，在180~240℃下，以5~12MPa壓力壓制成型，脫模得砂輪坯，將砂輪坯放入烘箱中，在210~220℃下固化3~5h后，冷卻至室溫，得耐磨陶瓷磨砂輪。

本發(fā)明的應(yīng)用方法是：在準(zhǔn)力油壓平面磨床上，使用本發(fā)明制備的耐磨陶瓷磨砂輪進(jìn)行磨削加工，生產(chǎn)效率提高25~30%，耐熱性提高10~12%，砂輪壽命延長至360~400件/片。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：

（1）本發(fā)明制備的耐磨陶瓷磨砂輪耐磨性能好，可延長使用壽命，有效提高生產(chǎn)效率；

（2）本發(fā)明制備的耐磨陶瓷磨砂輪，成分均勻，性能穩(wěn)定性好，且制備工藝簡單，方便。

具體實(shí)施方式

稱取32~35g擬薄水鋁石，加入64~70mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%檸檬酸三銨溶液中，以400~500r/min攪拌混合20~30min，再加入12~15mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%硝酸溶液，在70~80℃恒溫水浴下，靜置10~15min，再加入3~5g氧化鋁晶須，繼續(xù)攪拌1~2h，得氧化鋁溶膠；將上述氧化鋁溶膠裝入噴霧干燥器中噴霧造粒，控制噴霧氣體壓力為0.3~0.4MPa，干燥器溫度為180~200℃，得球形氧化鋁凝膠顆粒，隨后將球形氧化鋁凝膠顆粒置于電阻爐中，在1000~1200℃下煅燒2~3h，冷卻至室溫后出料，得陶瓷磨料；稱取50~52g二氧化硅，2.5~3.0g氧化硼，35~37g氧化鋁，5~6g氧化鈉，3.6~4.0g氧化鈣，裝入混料機(jī)中混勻后轉(zhuǎn)入熔塊爐中，加熱至1200~1300℃熔融1~2h，隨后冷卻至室溫出料，得混合物料，將混合物料加入粉碎機(jī)中粉碎，過60目篩，再將過篩后的混合物料粉末裝入球磨機(jī)中球磨40~50min，得低溫陶瓷結(jié)合劑；按重量份數(shù)計(jì)，稱取25~30份步驟（2）制備的陶瓷磨料，45~48份酚醛樹脂，28~30份上述低溫陶瓷結(jié)合劑，裝入混料機(jī)中混料15~30min，隨后裝入模具中，并置于熱壓機(jī)中，在180~240℃下，以5~12MPa壓力壓制成型，脫模得砂輪坯，將砂輪坯放入烘箱中，在210~220℃下固化3~5h后，冷卻至室溫，得耐磨陶瓷磨砂輪。

實(shí)例1

稱取32g擬薄水鋁石，加入64mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%檸檬酸三銨溶液中，以400r/min攪拌混合20min，再加入12mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%硝酸溶液，在70℃恒溫水浴下，靜置10min，再加入3g氧化鋁晶須，繼續(xù)攪拌1h，得氧化鋁溶膠；將上述氧化鋁溶膠裝入噴霧干燥器中噴霧造粒，控制噴霧氣體壓力為0.3MPa，干燥器溫度為180℃，得球形氧化鋁凝膠顆粒，隨后將球形氧化鋁凝膠顆粒置于電阻爐中，在1000℃下煅燒2h，冷卻至室溫后出料，得陶瓷磨料；稱取50g二氧化硅，2.5g氧化硼，35g氧化鋁，5g氧化鈉，3.6g氧化鈣，裝入混料機(jī)中混勻后轉(zhuǎn)入熔塊爐中，加熱至1200℃熔融1h，隨后冷卻至室溫出料，得混合物料，將混合物料加入粉碎機(jī)中粉碎，過60目篩，再將過篩后的混合物料粉末裝入球磨機(jī)中球磨40min，得低溫陶瓷結(jié)合劑；按重量份數(shù)計(jì)，稱取25份步驟（2）制備的陶瓷磨料，45份酚醛樹脂，28份上述低溫陶瓷結(jié)合劑，裝入混料機(jī)中混料15min，隨后裝入模具中，并置于熱壓機(jī)中，在180℃下，以5MPa壓力壓制成型，脫模得砂輪坯，將砂輪坯放入烘箱中，在210℃下固化3h后，冷卻至室溫，得耐磨陶瓷磨砂輪。

本發(fā)明的應(yīng)用方法是：在準(zhǔn)力油壓平面磨床上，使用本發(fā)明制備的耐磨陶瓷磨砂輪進(jìn)行磨削加工，生產(chǎn)效率提高25%，耐熱性提高10%，砂輪壽命延長至360件/片。

實(shí)例2

稱取33g擬薄水鋁石，加入66mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%檸檬酸三銨溶液中，以450r/min攪拌混合25min，再加入13mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%硝酸溶液，在75℃恒溫水浴下，靜置12min，再加入4g氧化鋁晶須，繼續(xù)攪拌1.5h，得氧化鋁溶膠；將上述氧化鋁溶膠裝入噴霧干燥器中噴霧造粒，控制噴霧氣體壓力為0.3MPa，干燥器溫度為190℃，得球形氧化鋁凝膠顆粒，隨后將球形氧化鋁凝膠顆粒置于電阻爐中，在1100℃下煅燒2.5h，冷卻至室溫后出料，得陶瓷磨料；稱取51g二氧化硅，2.8g氧化硼，36g氧化鋁，5.5g氧化鈉，3.8g氧化鈣，裝入混料機(jī)中混勻后轉(zhuǎn)入熔塊爐中，加熱至1250℃熔融1.5h，隨后冷卻至室溫出料，得混合物料，將混合物料加入粉碎機(jī)中粉碎，過60目篩，再將過篩后的混合物料粉末裝入球磨機(jī)中球磨45min，得低溫陶瓷結(jié)合劑；按重量份數(shù)計(jì)，稱取28份步驟（2）制備的陶瓷磨料，46份酚醛樹脂，29份上述低溫陶瓷結(jié)合劑，裝入混料機(jī)中混料20min，隨后裝入模具中，并置于熱壓機(jī)中，在200℃下，以8MPa壓力壓制成型，脫模得砂輪坯，將砂輪坯放入烘箱中，在215℃下固化4h后，冷卻至室溫，得耐磨陶瓷磨砂輪。

本發(fā)明的應(yīng)用方法是：在準(zhǔn)力油壓平面磨床上，使用本發(fā)明制備的耐磨陶瓷磨砂輪進(jìn)行磨削加工，生產(chǎn)效率提高28%，耐熱性提高11%，砂輪壽命延長至380件/片。

實(shí)例3

稱取35g擬薄水鋁石，加入70mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%檸檬酸三銨溶液中，以500r/min攪拌混合30min，再加入15mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%硝酸溶液，在80℃恒溫水浴下，靜置15min，再加入5g氧化鋁晶須，繼續(xù)攪拌2h，得氧化鋁溶膠；將上述氧化鋁溶膠裝入噴霧干燥器中噴霧造粒，控制噴霧氣體壓力為0.4MPa，干燥器溫度為200℃，得球形氧化鋁凝膠顆粒，隨后將球形氧化鋁凝膠顆粒置于電阻爐中，在1200℃下煅燒3h，冷卻至室溫后出料，得陶瓷磨料；稱取52g二氧化硅， 3.0g氧化硼，37g氧化鋁，6g氧化鈉，4.0g氧化鈣，裝入混料機(jī)中混勻后轉(zhuǎn)入熔塊爐中，加熱至1300℃熔融2h，隨后冷卻至室溫出料，得混合物料，將混合物料加入粉碎機(jī)中粉碎，過60目篩，再將過篩后的混合物料粉末裝入球磨機(jī)中球磨50min，得低溫陶瓷結(jié)合劑；按重量份數(shù)計(jì)，稱取30份步驟（2）制備的陶瓷磨料，48份酚醛樹脂，30份上述低溫陶瓷結(jié)合劑，裝入混料機(jī)中混料30min，隨后裝入模具中，并置于熱壓機(jī)中，在240℃下，以12MPa壓力壓制成型，脫模得砂輪坯，將砂輪坯放入烘箱中，在220℃下固化5h后，冷卻至室溫，得耐磨陶瓷磨砂輪。

本發(fā)明的應(yīng)用方法是：在準(zhǔn)力油壓平面磨床上，使用本發(fā)明制備的耐磨陶瓷磨砂輪進(jìn)行磨削加工，生產(chǎn)效率提高30%，耐熱性提高12%，砂輪壽命延長至400件/片。