针对树脂结合剂金刚石砂轮在磨削金刚石复合片中存在的磨削效率低、加工复合片尺寸一致性差、磨削噪音大等问题，结合陶瓷结合剂金刚石砂轮的特点，旨在能研制出金刚石砂轮用陶瓷结合剂代替树脂结合剂克服这些缺点。对陶瓷结合剂金刚石砂轮的金刚石磨料选择、结合剂原料选择、结合剂制备工艺、结合剂应用等方面进行了研究。河南胜创超硬材料有限公司推出了粗磨复合片外圆陶瓷金刚石砂轮和精磨复合片外圆无芯磨陶瓷金刚石砂轮
其主要的特点及试验结果概括如下：
1．进行了金刚石磨料的高温稳定性试验，发现在高于700℃时，金刚石磨料在空气气氛中会发生氧化反应，使金刚石磨料受到损害；金刚石磨料高温下的热损害程度与金刚石磨料的品级、粒度有关，相同温度下，品级越低、粒度越细，金刚石磨料受到的热损害程度越高；工程师改变烧结工艺减少750℃高温时对金刚石磨料本身的热损害。结合金刚石磨料的热稳定性及金刚石复合片磨削的特点选用Ⅱ型金刚石作为磨复合片用陶瓷金刚石砂轮的磨料。
2．根据金刚石磨料的热稳定性，确定了砂轮的烧成温度及结合剂的耐火度范围，运用氧化物的生成自由能原理对几种氧化物在砂轮烧成温度时与金刚石磨料的反应情况进行分析，确定了结合剂的化学组成。根据玻璃结构理论确定了结合剂中各成分的含量，确定了结合剂配方，并适用于工业生产。
3．结合剂的制备工艺。河南胜创超硬材料有限公司采用冶炼法制备陶瓷结合剂，确定了结合剂制备的工艺流程，讨论了不同升温曲线对冶炼结合剂性能的影响，发现只有当结合剂原料中的结晶水及易分解物质在其分解温度分解完全后再升至冶炼温度，得到的结合剂才性能稳定；并对结合剂进行性能测试，冶炼的结合剂耐火度低(580-630℃)、热膨胀系数小(7.2-8.0~*10~(-6)℃~(-1))、抗折强度高(45-58MPa)、对金刚石磨粒把持强度大，适合制造磨削金刚石复合片用陶瓷结合剂金刚石砂轮。
4．进行磨削金刚石复合片试验，加工煤田地质金刚石复合片寿命在1600-2000片；加工石油高性能金刚石复合片寿命在1200-1400片。和树脂结合剂相比在磨削过程中，发现复合片磨削主要是磨去复合片外圆上多余的金刚石，由于金刚石非常坚硬，当用树脂结合剂砂轮磨削时，由于树脂结合剂金刚石砂轮为保证砂轮的耐用度，一般做得都很密实，基本无气孔，因此磨削时磨削力特别大，对磨床主轴的伤害很大；而且砂轮很不锋利，进刀大时砂轮会让刀，而且发出嚣叫声；磨削效率很低。而陶瓷结合剂金刚石砂轮由于有气孔，砂轮的自锐性很好，对磨床主轴的伤害小;砂轮锋利，磨削效率高;磨削时不让刀，磨出复合片尺寸一致性好。另外磨削复合片时磨削区温度很高，树脂不耐高温，因此在磨削区树脂会变软，对金刚石磨料的把持强度降低，砂轮消耗快;陶瓷结合剂则不存在这一问题。砂轮磨削时噪音很小，几乎听不到磨削声音。陶瓷结合剂金刚石砂轮磨削金刚石复合片的优点是磨削效率高、磨削的复合片尺寸一致性好、磨削噪音低、对磨床主轴的损害小。
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