摘要 通過改善結(jié)合劑的耐火度、流動性、強度，試制出用于低溫燒成(1000℃以下)的低熔結(jié)合劑。該結(jié)合劑的強度和制作成的試塊的硬度都比較高。
　　ABSTRACT By improving the refractoriness，flowability，and strength of bonds．we have trial-produced Low-meltingbond sample block in Low-temperature sintering．The strength of bond and the hardness of sample block produced are all high-er．
　　主題詞 SiC磨具 低溫燒成 低熔結(jié)合劑 結(jié)合劑的強度和硬度
　　KEYWORDS SiC abrasive products Low-temperature sintering Low-melting bond the strength and hardness of bond
　　1 引言
　　陶瓷結(jié)合劑制造的磨具廣泛應用于機械制造行業(yè)，許多重要的機器零件都要進行磨加工。如噴汽發(fā)動機，水壓汽輪機，一般用螺旋漿，軸承部件等。在這些零件的加工中陶瓷結(jié)合劑磨具都發(fā)揮了很好的作用。
　　但是以往的陶瓷磨具大都采用1300℃左右的高溫燒成。燒成所用時間長，能量消耗大。而且對SiC磨具來說，高溫燒成高硬度部分容易產(chǎn)生“黑心”。為避免“黑心”產(chǎn)生常采用酸堿比較大的燒結(jié)結(jié)合劑，這時為達到必要的高硬度，必須引入大量的結(jié)合劑，這又將導致磨具組織緊密，磨具磨削時粉塵大，磨削性能不好。且磨具的硬度難以控制。如果采用低溫燒成，不僅可以彌補上述不足，而且還具有節(jié)約能源，加快窯的周轉(zhuǎn)率，延長耐火物及窯的使用壽命、減少磨具外觀斑點等一系列優(yōu)點…。但目前低溫燒成在國內(nèi)磨具行業(yè)應用甚少，主要原因在于低溫燒成磨具不易達到較高的磨具強度和硬度。
　　本課題即是試制出一種低熔陶瓷結(jié)合劑，實現(xiàn)磨具的低溫燒成(燒成溫度在1000℃以下)，且結(jié)合劑的強度較高，用該結(jié)合劑制作的“8”字塊的硬度也較高。
　　2試驗方案的確定
　　本試驗主要采用含硼的粘土—長石—硼玻璃類結(jié)合劑，外加少量礦物添加劑。由于硼玻璃是一種強催熔劑。在結(jié)合劑中引入一定量的B2O3，可以顯著降低結(jié)合劑的耐火度，增大結(jié)合劑的高溫流動性和濕潤性。且在控制合適的原料配比時，B將由三價轉(zhuǎn)化為四價， B2O3則由[BO3]三角形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為[BO4]四面體結(jié)構(gòu)。 [BO4]四面體與[SiO4]四面體聯(lián)結(jié)為三度空間的玻璃網(wǎng)絡．從而可提高磨具的強度[2]。適量的添加物可以提高結(jié)合劑對磨粒的濕潤性及結(jié)合劑的流動性，改善結(jié)合劑與磨粒之間的連結(jié)作用。
　　本課題主要是通過改變結(jié)合劑的成份、配比．研制出一種結(jié)合劑，結(jié)合劑的化學成份范圍如表1所示。
　　該結(jié)合劑的強度比較高，結(jié)合劑的耐火度低，用該結(jié)合劑制作的SiC“8”字塊硬度比較高。
　　試驗中的測試項目有結(jié)合劑的耐火度、流動性，及 “8”字塊的強度與硬度。
　　
　　3 試驗過程及結(jié)果
　　試驗過程分為結(jié)合劑配劑、結(jié)合劑性能測試、配方調(diào)整、砂輪制作及性能測試四個階段進行的。
　　3．1 測定結(jié)合劑的耐火度及流動性
　　首先配制幾種結(jié)合劑：V1為未加添加劑，U加入了添加劑，V3與V2原料種類相同，也加入了添加劑，只是各組成配比不同。然后制作成三角錐，在耐火度爐內(nèi)測定其耐火度；并制作成φ15×15的試樣，隨“8”字塊一塊燒成到950℃，自然冷卻到室溫測定其流動性。測定結(jié)果如表2所示。
　　
　　3．2制作并測試“8”字塊的強度及硬度
　　選用GCl20 #作磨料。結(jié)合劑用量為21％，成型密度r=2．1g/cm3。按陶瓷磨具生產(chǎn)工序進行混料、成型、干燥和燒成。制作成“8”字塊試樣。最終燒成溫度為950℃。強度測定是在液壓萬能拉力試驗機上進行，硬度是用JS32型順控數(shù)顯噴砂硬度計測定的。結(jié)果如表3所示。
　　
　　3．3 不同結(jié)合劑用量時，結(jié)合劑強度及“8”字塊硬度值
　　對每種結(jié)合劑取不同的用量．在相同的成型密度時，測定“8”字塊的強度與硬度值，發(fā)現(xiàn)V2效果最好。
　　表4 V2結(jié)合劑取不同用量時，“8”宇塊的強度、硬度值如成型密度r=2．15g／cm3時，V2取不同用量，試驗結(jié)果如表4所示。
　　
　　3．4 為進一步驗證，取結(jié)合劑V2制作成P200×22×32的砂輪進行回轉(zhuǎn)試驗，發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)速度為80m／s時保持0．5分鐘不破裂。試驗時由于生產(chǎn)條件的限制．只能生產(chǎn)r=1．759／cm3的砂輪，其性能如表5。
　　
　　4 結(jié)論
　　通過試驗得出如下結(jié)論：
　　(1)用于低溫燒成的低熔結(jié)合劑可以達到較高的強度。
　　(2)對于合適的結(jié)合劑V2，通過調(diào)整結(jié)合劑用量，可以得到不同硬度的磨具，且無“黑心”、“發(fā)泡’’現(xiàn)象。
　　(3)結(jié)合劑的耐火度低，實現(xiàn)了磨具的低溫燒成。
　　 參 考 文 獻
　　1 黃秉麟、伍瑾琛等編著．陶瓷磨具制造．機械工業(yè)委員套機床工具工業(yè)局出版，1987.8
　　2 西北輕工業(yè)學院主編．玻璃工藝學.輕工業(yè)出版社，1982．5