申請號: 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: 中國礦業大學(北京)
       發明人: 劉瑞平; 賀鵬; 蘇偉明; 鄧福銘
       申請人地址: 北京市海淀區學院路丁11號

       摘要： 本發明采用一步法制備納米陶瓷結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、單體和交聯劑溶于水中，加入引發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絡并形成凝膠，凝膠干燥的過程中這些水溶性硝酸鹽或氯化鹽析出，并受此三維空間網絡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，逐步緩釋應力集中，采用快速燒結技術解決在后續燒結過程中的納米陶瓷結合劑異常長大問題，制備出性能優良的納米陶瓷結合劑超硬材料砂輪。

       主權利要求 1.一種納米陶瓷結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)首先按照下列質量比將去離子水、單體和交聯劑混合攪拌2h，配置成澄清的預混液，去離子水：單體：交聯劑＝60～90：9.5～30：0.5～10，其中，所述單體為丙烯酰胺，所述交聯劑為N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺；(2)在上述預混液中加入有機緩釋劑，攪拌2h，有機緩釋劑的加入量為預混液質量的0.5-20％；(3)繼續加入超硬材料磨料、造孔劑和陶瓷結合劑的原料無機鹽，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、造孔劑和無機鹽的總質量為預混液質量的20～60％，超硬材料磨料、造孔劑和無機鹽的質量比為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劑，攪拌均勻后注入模具，在20℃～80℃溫度條件下單體和交聯劑發生聚合反應，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合劑超硬材料砂輪。