申請?zhí)? 201510234075.0
       申請日: 2015.05.11
       國家/省市: 中國北京(11)
       公開號: 104802104A
       公開日: 2015.07.29
       主分類號: B24D 18/00(2006.01)
       分類號: B24D 18/00(2006.01)
       申請人: 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)
       發(fā)明人: 劉瑞平; 賀鵬; 蘇偉明; 鄧福銘
       申請人地址: 北京市海淀區(qū)學(xué)院路丁11號

       摘要： 本發(fā)明采用一步法制備納米陶瓷結(jié)合劑的超硬材料砂輪，使用的原料是所需制備的陶瓷粉體對應(yīng)的水溶性硝酸鹽或氯化鹽、超硬材料磨料以及造孔劑，通過把原料、單體和交聯(lián)劑溶于水中，加入引發(fā)劑和催化劑以后在恒溫(20-80℃)條件下聚合成納米級的三維空間網(wǎng)絡(luò)并形成凝膠，凝膠干燥的過程中這些水溶性硝酸鹽或氯化鹽析出，并受此三維空間網(wǎng)絡(luò)的限制形成納米晶粒，同時使超硬材料磨料均勻的分布在陶瓷結(jié)合劑基體中，同時加入一種或多種水溶性較好且熔點較低的有機(jī)物，顯著減小濕凝膠低溫干燥時的收縮，并在干凝膠煅燒過程中較早地熔化或分解，逐步緩釋應(yīng)力集中，采用快速燒結(jié)技術(shù)解決在后續(xù)燒結(jié)過程中的納米陶瓷結(jié)合劑異常長大問題，制備出性能優(yōu)良的納米陶瓷結(jié)合劑超硬材料砂輪。

       主權(quán)利要求 1.一種納米陶瓷結(jié)合劑超硬材料砂輪的制備方法，其特征在于制備過程包括如下步驟：(1)首先按照下列質(zhì)量比將去離子水、單體和交聯(lián)劑混合攪拌2h，配置成澄清的預(yù)混液，去離子水：單體：交聯(lián)劑＝60～90：9.5～30：0.5～10，其中，所述單體為丙烯酰胺，所述交聯(lián)劑為N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺；(2)在上述預(yù)混液中加入有機(jī)緩釋劑，攪拌2h，有機(jī)緩釋劑的加入量為預(yù)混液質(zhì)量的0.5-20％；(3)繼續(xù)加入超硬材料磨料、造孔劑和陶瓷結(jié)合劑的原料無機(jī)鹽，攪拌2-6h，直至得到分散均勻的漿料，其中，加入的超硬材料磨料、造孔劑和無機(jī)鹽的總質(zhì)量為預(yù)混液質(zhì)量的20～60％，超硬材料磨料、造孔劑和無機(jī)鹽的質(zhì)量比為45～60：5～20：20～50，所述超硬材料磨料為金剛石或立方氮化硼中的一種或兩種，所述造孔劑為碳球、PMMA微球或PS微球中的一種或多種，所述無機(jī)鹽為硝酸鋁、氧氯化鋯、氯化鋅、氯化鈉或氯化鉀中的兩種以上；(4)在步驟(3)得到的漿料中依次加入催化劑和引發(fā)劑，攪拌均勻后注入模具，在20℃～80℃溫度條件下單體和交聯(lián)劑發(fā)生聚合反應(yīng)，形成凝膠坯體；(5)將步驟(4)得到的坯體脫模，在40℃～80℃、濕度大于50％rh條件下干燥1～5d，得到干凝膠，或者在-40℃～-50℃、真空度小于0.1Pa的真空冷凍干燥機(jī)中完全干燥，得到干凝膠；(6)將步驟(5)得到的干凝膠放入馬弗爐中，在空氣氣氛下或者氮氣、氬氣保護(hù)氣氛下，以0.2～5℃/min的升溫速率升至200℃～300℃，保溫0.5～3小時，然后以0.2～5℃/min的升溫速率升至400～650℃，保溫1～6小時，最后以0.5～10℃/min的升溫速率升至700℃～1000℃之間，保溫時間為0.5～3小時，最終制得納米陶瓷結(jié)合劑超硬材料砂輪。