釬涂膏及其應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明具體涉及一種釬涂膏、其制備方法及應用，屬于金剛石涂層技術領域。
【背景技術】
[0002] 硬脆材料、如石材、玻璃、陶瓷等普通建筑材料，以及寶石、半導體、工程陶瓷、光學 晶體、磁性材料、生物陶瓷等高檔先進工程和功能材料的加工，需要采用具有更高硬度的磨 料制備的工具，金剛石與其它磨料相比，具有極高的硬度、高相對耐磨性、熱導率和抗壓強 度。因此，金剛石工具是硬脆材料切割、磨削等加工的最常用工具。在金屬結合劑金剛石 工具的制造工藝中，釬焊、燒結和電鍍是三種最主要的制造方法。三種方法中，釬焊工藝是 使金剛石顆粒結合強度最高的一種方法，這是因為在釬焊過程中釬料合金熔化以及毛細作 用，使合金緊密包裹金剛石，同時在金剛石與釬料合金之間形成強的化學鍵，大大提高了工 具的切削性能和自銳性，特別適合高速高效磨削加工。
[0003] 常規(guī)的釬焊工藝，是將鋼制鋸片基體堿洗、酸洗去油和氧化層，再將金剛石顆粒和 釬料粉末的混合物布料于鋼制鋸片基體上，用壓型機進行冷壓形成有一定強度的生坯，最 后放入真空釬焊爐中進行釬焊。CN102319934A公開了釬焊法制造金剛石工具的生產(chǎn)工藝和 釬焊材料粉末的成分，此類釬焊材料粉末由鎳基金屬粉和金剛石顆粒組成，需經(jīng)過壓制成 型后才能進行釬焊，但由于金剛石顆粒屬于脆性材料，在壓制過程中不易發(fā)生塑性變形而 無法與周圍顆粒咬合，因此生坯強度不高，尤其是要求極薄金剛石磨粒層的鋸片，對壓型的 控制和模具設計提出了較高的要求，此外這種生坯在生產(chǎn)線進行物料轉移時也時常發(fā)生破 損，這些都導致了原材料的浪費并降低了成品率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種釬涂膏，其具有優(yōu)良的觸變性和流動性，在使用 過程中無需壓制成生坯，能克服現(xiàn)有技術的不足，并替代傳統(tǒng)的粉狀釬焊材料。
[0005] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種制備所述釬涂膏的方法。
[0006] 本發(fā)明的又一目的在于提供所述釬涂膏的應用。
[0007] 為實現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案包括：
[0008] 一種釬涂膏，其包括：
[0009] 粉狀釬焊材料，以及
[0010] 粘接劑，用以與所述粉狀釬焊材料混合形成呈流體狀或膏狀的所述釬涂膏；
[0011] 其中，所述粉狀釬焊材料包含：
[0012] 金剛石粉末，以及
[0013] 釬焊粉末，包含作為基礎元素的Cu和/或Ni以及作為添加元素的Mn、Ti、Cr、Al、 Sn、Fe中的任意兩種以上。
[0014] 作為較為優(yōu)選的實施方案之一，所述釬涂膏由粉狀釬焊材料與粘接劑組成。
[0015] 作為較為優(yōu)選的實施方案之一，所述釬涂膏包含65_95wt%粉狀釬焊材料。
[0016] 作為較為優(yōu)選的實施方案之一，所述粉狀釬焊材料包含40wt% -90wt%金剛石 粉。
[0017] 作為較為優(yōu)選的實施方案之一，所述金剛石粉的粒徑為5-1000微米，純度大于 99%〇
[0018] 作為較為優(yōu)選的實施方案之一，所述釬焊粉末包含金屬粉的混合物和/或合金 粉，所述金屬粉的混合物和/或合金粉包含：Cu ll-14wt%、Mn 18-25wt%、Ti 5-10wt%、 Al 8-1 Iwt %、Sn 1-2. Iwt %的合金粉，其余部分包含Ni。
[0019] 尤為優(yōu)選的，所述金屬粉的混合物和/或合金粉包含：Cu Il-Hwt %、Mn 18_25wt%、Ti 5_10wt%、Al 8_llwt%、Sn l_2.1wt%的合金粉，余量為 Ni。
[0020] 作為較為優(yōu)選的實施方案之一，所述釬焊粉末包含第一合金粉、第二合金粉、第三 合金粉、第四合金粉中的任一種或兩種以上的組合物。
[0021] 進一步的，所述第一合金粉包含：Mn (λ 5-10wt%、Ti 0· 2-15wt%，其余部分包含 Cu。尤為優(yōu)選的，所述第一合金粉包含Mn 0.5-10wt%、Ti 0.2-15wt%，余量為Cu。
[0022] 進一步的，所述第二合金粉包含：Mn 0· 5-10wt%、Cr 0· 2-10wt%，其余部分包含 Cu。尤為優(yōu)選的，所述第二合金粉包含：Mn 0.5-10wt%、Cr 0.2-lOwt%，余量為Cu。
[0023] 進一步的，所述第三合金粉包含 Sn 2-10wt%、Ni 0· 2-8wt%、Cr 2-15wt%， 其余部分包含Cu。尤為優(yōu)選的，所述第三合金粉包含：Sn 2-10wt%、Ni 0.2-8wt%、Cr 2_15wt%，余量為 Cu。
[0024] 進一步的，所述第四合金粉包含 Sn (λ 5-10wt%、Ni (λ 2-15wt%、Ti (λ 2-5wt%， 其余部分包含Cu。尤為優(yōu)選的，所述第四合金粉包含Sn 0.5-10wt%、Ni 0.2-15wt%、Ti 0· 2-5wt%，余量為 Cu。
[0025] 作為較為優(yōu)選的實施方案之一，所述釬焊粉末包含金屬粉的混合物，所述金屬粉 的混合物包含 Cu 粉 72-98wt %、Ni 粉 0· 5-15wt %、Fe 粉 0· l-4wt %、Mn 粉 0· 2-4wt %、Cr 粉 0· 5-5wt%〇
[0026] 需要說明的是，以上述及的合金粉系兩種以上金屬或非金屬元素通過熔煉霧化或 擴散等手段獲得的已合金化的金屬粉體，而非幾種元素粉末的簡單混合。
[0027] 作為較為優(yōu)選的實施方案之一，所述粘接劑包含50% -98wt%溶劑、0. 5_8wt%增 稠劑、0· 2_35wt%流變劑、0· l_5wt%消泡劑和活化劑。
[0028] 進一步的，所述溶劑至少可優(yōu)選自但不限于去離子水、二乙二醇單乙醚、二丙二醇 單甲醚、1，2-丙二醇、乙基卡必醇、乙二醇中的任一種或多種。
[0029] 進一步的，所述增稠劑可優(yōu)選自但不限于羥乙基淀粉、羥丙基淀粉、丙烯酸甲酯、 聚甲基丙烯酸甲酯、羧甲基淀粉、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、鄰苯二甲酸二丁酯、環(huán) 氧樹脂、甲殼質、瓜爾膠、黃原膠、阿拉伯膠、槐豆膠中的任一種或多種。
[0030] 進一步的，所述流變劑可優(yōu)選自但不限于氫化蓖麻油、甘油、硬脂酸、水楊酸酰胺 中的任一種或多種。
[0031] 進一步的，所述消泡劑和活化劑可優(yōu)選自但不限于炔二醇、苯并三氮銼、硅油、礦 物油、植物油中的任一種或多種。
[0032] 進一步的，所述釬涂膏的粘度為30000-150000cps。
[0033] 前述任一種釬涂膏的制備方法，包括：
[0034] 1)將釬焊粉和金剛石粉在混料機中進行均勻混合，制成粉狀釬焊材料；
[0035] 2)將增稠劑、流變劑、消泡劑和活化劑加入溶劑中，攪拌并形成均勻的粘接劑；
[0036] 3)將粉狀釬焊材料加入粘接劑中攪拌均勻，獲得所述釬涂膏。
[0037] 前述任一種釬涂膏于制備金剛石材料層或金剛石工具中的應用。
[0038] 一種金剛石工具，其包括基體以及結合于基體表面的金剛石層，所述金剛石層主 要由前述的任一種釬涂膏釬焊形成。
[0039] 進一步的，所述金剛石工具包括金剛石鋸片。
[0040] 本發(fā)明還提供了所述金剛石工具的制備方