陶瓷结合剂金刚石砂轮
对比陶瓷结合剂CBN砂轮和金刚石砂轮的应用区别与特点
对比陶瓷结合剂CBN砂轮和金刚石砂轮的应用区别与特点
立方氮化硼CBN和人造金刚石作为超硬材料应用的典型被研制成各种不同用途的超硬工具制品，主要有磨具、刀具、钻具、锯切工具、修整工具等等，在国防工业、电子信息、航空工业、光学领域等方面有着广泛的应用，尤其在磨削加工领域更起着举足轻重的作用。
众所周知，磨削加工被誉为工业的牙齿，对机械加工，特别是精密加工起着极为重要的作用。
金刚石磨具在磨削加工业发展的早期已被广泛的使用，成为磨削加工业发展到额主导产品。
但随着机械精密加工和高速磨削的发展以及金刚石磨具自身存在无法克服的缺陷，比如金刚石在450°C以上容易与铁族金属元素Fe、Co、Ni、Mn等发生扩散磨削和粘合磨损，致
使金刚石磨具在一些高技术领域中的应用受到了限制。
但是新型超硬材料CBN，恰好贴补了金刚石这一空缺。
CBN磨具对于黑色金属，特别是硬度高，韧性大，高温强度高，热传导率低的材料具有良好的磨削性能，解决了硬而韧的难磨材料的加工问题。
尤其是陶瓷结合剂CBN磨具现已在汽车、轴承、机床、磨具、航天和军工行业中得到了应用，而且应用领域不断扩大，具有广泛的应用前景。
使用陶瓷结合剂CBN磨具的另一个显著优点是可以大大提高生产率。
CBN磨具优异的切削性能使得CBN磨具磨削时进给速度可以比刚玉磨具高70%，而且不会产生过量的磨削热。
CBN磨具所需修整次数仅为刚玉磨具的1/100，寿命也比刚玉磨具长20-30倍。
并且陶瓷
CBN磨具与普通刚玉磨具使用成本对比，陶瓷结合剂CBN磨具在大批量、高效率加工中生产成本更低，经济效益更大。
金刚石压制砂轮的原理
金刚石压制砂轮的原理
金刚石压制砂轮是一种使用金刚石颗粒作为砂轮磨料的磨具。
其原理如下：
1. 压制：砂轮在制造过程中，金刚石颗粒被紧密压制在砂轮的表面。
这种压制可以使用高压机械压力或者是化学或金属膨胀剂的作用。
压制可以使金刚石颗粒牢固地固定在砂轮上，并且保持较好的均匀分布。
2. 砂轮结构：金刚石压制砂轮的结构一般包括金刚石颗粒和结合剂。
结合剂可以使金刚石颗粒之间形成坚固的连接。
常见的结合剂有金属结合剂、陶瓷结合剂、树脂结合剂等。
3. 工作原理：当砂轮与工件接触时，砂轮在高速旋转的同时，利用金刚石颗粒与工件表面之间的相对运动来磨削，切削或者抛光工件表面。
金刚石颗粒的硬度非常高，能够在高速旋转过程中更有效地磨削工件材料，减少磨损。
同时，金刚石也有较高的导热性，可以将磨削过程中产生的热量迅速散发，避免砂轮遭受过度热量而破裂。
金刚石压制砂轮由于金刚石颗粒具有硬度高、热稳定性好等特点，因此能够提供高效的磨削效果，广泛应用于金属、陶瓷、塑料、玻璃等材料的加工和磨削领域。
砂轮片成分
砂轮片成分1. 简介砂轮片是一种常用的磨具，广泛应用于金属加工、石材加工、玻璃加工等行业。
它由磨料和结合剂组成，具有高硬度、高强度和耐磨损的特性。
本文将对砂轮片的成分进行详细介绍。
2. 磨料2.1 金刚石磨料金刚石是一种最硬的天然物质，其硬度仅次于自然界中的金刚石。
金刚石具有优异的耐高温性能和耐腐蚀性能，因此被广泛应用于制造高品质的砂轮片。
金刚石磨料通常采用人造合成的金刚石颗粒，这些颗粒经过特殊处理后形成均匀分布在结合剂中。
2.2 刚玉磨料刚玉是一种主要由氧化铝（Al2O3）组成的无机化合物，具有较高的硬度和抗压强度。
刚玉可通过天然原料或人工合成方式制备得到，其颗粒形状多为多面体。
刚玉磨料常用于制造低成本的砂轮片，广泛应用于金属加工和石材加工等领域。
2.3 碳化硅磨料碳化硅是一种由碳和硅元素组成的化合物，具有高硬度、高熔点和优异的耐腐蚀性能。
碳化硅磨料通常采用人造合成的碳化硅颗粒，其颗粒形状多为角砾状或针状。
碳化硅磨料在高温环境下仍能保持较高的硬度，因此适用于高速切削和精密加工。
2.4 氧化铝磨料氧化铝是一种由氧化铝（Al2O3）组成的无机化合物，具有良好的耐高温性能和抗压强度。
氧化铝颗粒形态多样，可以是圆形、角形或棱柱形。
氧化铝磨料在制备过程中通常采用特殊处理技术，以提高其耐冲击性和耐压强度。
3. 结合剂结合剂是将不同磨料颗粒固定在一起的材料，起到连接和支撑磨料的作用。
常见的结合剂包括陶瓷结合剂、金属结合剂和树脂结合剂。
3.1 陶瓷结合剂陶瓷结合剂通常由氧化铝（Al2O3）和硅酸盐等物质组成，具有较高的耐高温性能和抗冲击性能。
陶瓷结合剂能够在高温下保持较好的稳定性，因此适用于高速切削和重切工艺。
3.2 金属结合剂金属结合剂通常由铜、铝等金属粉末与其他添加剂混合而成。
金属结合剂具有良好的导热性和韧性，可以提供较好的切削效果和切削稳定性。
金属结合剂适用于高速切削和重切工艺。
3.3 树脂结合剂树脂结合剂通常由环氧树脂、酚醛树脂等有机物质制成。
CBN砂轮的选择
CBN砂轮的选择陶瓷结合剂CBN砂轮的研发成功，对生产磨床的厂家提出了更高的技术要求，生产适应CBN砂轮性质的磨床。
这样磨床生产厂商和砂轮生产厂商共同开发的数控多轴磨床，大大地提高了生产效率和降低了生产成本，使这一古老加工工艺又焕发出新的光彩。
磨削加工是人类最古老的加工手段之一，随着工业的进展，特别是硬金属的加工，它是不可缺少的加工手段。
在20世纪80时代，发达的西方国家CN机床和机床加工中心高速进展，高速主轴和硬质刀具的应用，磨床加工与其相比也就显得加工成本昂贵了。
但是随着磨削技术的进展，磨具也进一步得到改进。
通过创新可供使用的磨料质量、改进组织结构以及采纳新结合剂系统使磨具从根本上提高生产效率。
超硬材料CBN创造，作为磨料用于砂轮的制造，使砂轮的耐用度成倍提高。
特别是在20世纪80时代中期研发出的陶瓷结合剂CBN砂轮，在修正修锐上的技术突破，可以说它是磨削磨具的一次真正革命。
CBN砂轮的分类CBN磨料制作的砂轮，依据不同的加工工艺和所用不同成分的结合剂可分为以下四种。
它们的性质和用途（仅限于机械加工用途）也有所不同。
1.电镀CBN/金刚石砂轮砂轮的生产工艺简单，生产成本低。
成型简单但是只有一层镀层，在加工过程中，较难知道何时磨层受损，适用于批量小的机械加工用和修正滚轮。
2.烧结式CBN/金刚石砂轮硬度大和密度高，加工成高精度的，成本高。
重要用于砂轮的修正滚轮和大批量的超硬材料的加工。
3.树脂CBN/金刚石砂轮砂轮的生产工艺简单，生产成本低。
成型简单但是不好修正整型。
用于多形状小批量的加工。
如工具磨和刀具的加工，以及玻璃的加工。
4.陶瓷结合剂的CBN/金刚石砂轮陶瓷结合剂的CBN/金刚石砂轮具有磨削力强，高速加工不烧伤工件，可修正而耐用等优点。
应用实例加工工艺和结合剂的配方被少数外国厂家把握，如刚进入中国市场的德国Krebs&Riedel公司，世界最大的磨料模具集团圣戈班旗下的WINTER公司，奥地利的TYROLIT公司，德国的Wendt公司和瑞士的WINTERTHUR是目前最理想的高速、高效和高精度的磨削工具供应商。
陶瓷结合剂金刚石砂轮质量检测流程
陶瓷结合剂金刚石砂轮质量检测流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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陶瓷结合剂金刚石磨具的研究与应用
陶瓷结合剂金刚石磨具的研究与应用陶瓷结合剂金刚石磨具具有磨削精度高、磨削效率高、磨削温度低、使用寿命长、耐酸碱、耐腐蚀、自锐性好等特点,在现代材料加工特别是硬脆材料加工领域应用广泛。
本文主要针对陶瓷结合剂金刚石磨具制备过程中的低温陶瓷结合剂的制备,金刚石磨料的表面改性,润湿剂的选用,烧结工艺和磨削应用等方面进行了研究,并取得了一定的成效。
其主要的研究工作及实验结果概括如下：1)自制HO结合剂,其熔点约为650℃,烧结范围较宽；陶瓷结合剂金刚石磨具的烧成温度在735℃时抗折强度达到最大为90.08MPa；确定了HO陶瓷结合剂金刚石磨具的升降温烧结工艺；HO陶瓷结合剂金刚石磨具烧成后为产生微晶相锂辉石(LiAlSi2O6),提高磨具强度。
2)对金刚石表面进行镀钛、镀镍和镀铜处理,在与陶瓷磨具同样的温度工艺处理后,冷压自由烧结,表面金属镀层在含氧气氛中会发生化学反应,导致镀层疏松、脱落,并且会使金刚石表面与结合剂的结合处产生缝隙,最终导致陶瓷磨具的强度下降。
3)使用乙醇为溶剂的树脂液作为润湿剂并且其加入量为4wt%时,成型料的成型性最好,生坯强度可达到5.93MPa,磨具强度最高可达到91.28MPa。
4)金刚石粒度为140/170目的陶瓷结合剂金刚石磨具磨削牌号为YG8的硬质合金后粗糙度为0.5μm～0.9金刚石粒度270/325目的陶瓷磨具磨削后粗糙度为0.1μm～0.3μm,并且磨削效率较高,但表面光洁度相对于同粒度树脂砂轮较差。
磨削PCD材料时,自制每片磨具可磨削1304型PCD1233片,且磨削效率高。
使用HO低温陶瓷结合剂生产的金刚石磨具,相比国内同类产品,在耐磨性、锋利度以及所磨削的工件质量方面,具有一定优势。
陶瓷磨具相对于树脂磨具有以下优势：(1)陶瓷砂轮的磨削效率高；(2)对于陶瓷砂轮可以采用大的进给量,树脂砂轮当采用进给量超过一定数时,会磨不动；(3)陶瓷结合剂金刚石磨具磨削时几乎不用修整,树脂磨具需要隔段时间修整一次；(4)由于陶瓷砂轮形状保持性好,所以磨削精度相对于树脂砂轮高。
砂轮结合剂的种类
砂轮结合剂的种类一1、陶瓷结合剂：这是一种无机结合剂，化学性能稳定、耐热、抗腐蚀性好，气孔率大，这种结合剂制造的砂轮磨削效率高、磨耗小，能较好地保持砂轮的几何形状，应用范围最广。
用于磨削普通碳钢、合金钢、不锈钢、铸铁、硬质合金、有色金属等。
但是，陶瓷结合剂砂轮脆性较大，不能受剧烈的振动。
一般只能在35米/秒以内的速度下使用。
主要用于无心磨、外圆磨、內圆磨、平面磨、螺纹磨及超精磨等磨削。
2、树脂结合剂：这是一种有机结合剂，这种结合剂制造的砂轮强度高，具有一定的弹性，耐热性低，自锐性好，制作简便，工艺周期短。
可制造工作速度高于50米/秒的砂轮和很薄的砂轮。
它的应用范围仅次于陶瓷结合剂，广泛用于粗磨、荒磨、切断和自由磨削。
可制造高速、高光洁度砂轮，重负荷、切断以及各种特殊要求的砂轮。
如加入石墨或铜粉可制作成导电砂轮等。
3、橡胶结合剂：此砂轮主要用于无心磨床，我们俗称导轮。
它强度高，但比树脂结合剂的更具弹性，气孔小。
耐热差，磨时有臭味。
也有人制作用于精磨和镜面磨削的砂轮。
选砂轮的一般原则：以保证砂轮在研磨过程中有适当的自锐性，防止砂轮过快磨损及研磨时不会产生过高的温度而导致不良品的产生。
1.在同样的研磨条件下，用树脂结合剂砂轮比陶瓷结合剂砂轮的硬度要高1级；2.砂轮旋转速度高时，砂轮的硬度可选软1级；3.研磨材质硬的工件时，选用软一些的砂轮；4.研磨软材质的工件时，选用硬一些的砂轮；5.研磨导热性差的材料应选较软的砂轮；6.研磨软而韧性大的有色金属时，硬度应选得软一些的砂轮；7.用磨削液研磨要比干磨时的砂轮硬度高1级以上；8.端面研磨和外径研磨相比，其砂轮硬度应选软些的；9.粗磨时砂轮应硬一级，而精磨时则可软0.5-1级；10.做成形磨削时，因受冲击作用，故应选硬些的砂轮，以保证砂轮形状；11.对于容易烧伤的薄管壁工件种散热性差的工件，选砂轮时应软些。
二常用砂轮结合剂有三种：陶瓷结合剂(粘土结合剂)、橡胶结合剂、树脂结合剂。
金刚石磨具用陶瓷结合剂及成型技术的研究
金刚石磨具用陶瓷结合剂及成型技术的研究金刚石是自然界最硬的材料，同时具有很高的强度和耐磨性，因而被制成磨削工具，用于加工其它难加工的材料，如硬质合金、金刚石复合片、陶瓷材料等。
由于金刚石高温下稳定性差，容易被氧化，使金刚石晶体受到破坏，导致磨具的磨削性能大幅度降低，因此，研制新型金刚石磨具就成为磨削应用领域的一个研究重点。
目前，金刚石磨具常用的结合剂种类有树脂、金属和陶瓷等。
其中，陶瓷结合剂金刚石磨具具有其他种类磨具无可比拟的优点，如加工效率高、形状保持性好、刚性好、加工成本低等，具有非常好的应用前景。
金刚石磨具要求陶瓷结合剂低熔点、高强度和低热膨胀系数等，以满足磨具的低温烧成，节约能源，及在低温烧结下具有一定的强度。
金刚石磨具的成型工艺在超硬材料制品行业中一直是个薄弱环节，不被人们所重视。
冷等静压成型工艺制备的坯体密度高而均匀，可以解决传统成型工艺过程中形成的组织不均匀和裂纹等结构缺陷问题，为进一步加工提供了不可估量的保证作用。
因此，寻求低熔融温度、高强度、低热膨胀系数的陶瓷结合剂和探索冷等静压成型工艺对陶瓷结合剂金刚石磨具性能的影响是本论文研究的目的。
论文以Al2O3-B2O3-SiO2系中加入三元碱为基础陶瓷结合剂（编号1#），在基础陶瓷结合剂中，再添加碱土金属氧化物MgO、ZnO和氟化物CaF2（编号2#），及在2#陶瓷结合剂中，再添加稀土氧化物CeO2（编号3#），研究添加剂对金刚石磨具用陶瓷结合剂性能和结构的影响。
采用上述某种陶瓷结合剂，研究了冷等静压成型工艺、配方和烧结工艺对陶瓷结合剂金刚石磨具性能的影响，综合分析后，优选出性能较好的陶瓷结合剂金刚石磨具配方和烧结工艺，在单向冷压、双向冷压和冷等静压三种不同成型工艺下制备成规格为D45W5砂轮，进行模拟磨削试验，系统地分析了成型工艺因素对砂轮磨削性能的影响。
研究结果表明：（1）增大陶瓷结合剂的碱土金属用量，可以明显提高陶瓷结合剂的力学性能，显著降低陶瓷结合剂的熔融温度，且陶瓷结合剂的热膨胀系数从6.61×10-6/℃降到5.37×10-6/℃。
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③磨削时砂轮的形状保持性好，磨出工件的精度高；
④砂轮内有较多的气孔，磨削时有利于排屑和散热，不易堵塞、不易烧伤工件；
⑤砂轮的自锐性比较好，修整间隔的时间长，修整比较容易。
因此陶瓷结合剂金刚石砂轮在陶瓷等一些特殊材料的磨削加工中，具有越来越明显的优势，在金刚石砂轮的发展中有着良好的前景。被认为是高速、高效、高精、低磨削成本、低环境污染的高性能砂轮，具有越来越广泛的应用，是近来世界各国磨削工具竞相研究开发的热点。
厚度T孔径H环来自W磨料层深度X磨料类型
粒度
结合剂
浓度
陶瓷结合剂
6A2
150
40
40
10
10
D
W20
V
150%
规格：
6A2
100
40
20,32,40
5,10,15
10
6A2
125
40
32,40
5,10,15
10
6A2
150
40
32,40
5,10,15
10
提供粒度：W3.5 W5 W10 W20 W28 W40 325/400.以上规格供货期为10天，除以上规格外可根据客户需求订做。
11A2,12A2
100
40
20,32,40
5,10
3-10
11A2,12A2
125
40
32,40
3,5,10
3-10
11A2,12A2
150
40
32,40
3,5,10
3-10
提供粒度：W3.5 W5 W10 W20 W28 W40 325/400.以上规格供货期为10天，除以上规格外可根据客户需求订做。
订购示例
形状代码
直径D
陶瓷结合剂金刚石砂轮有高强度，耐热性能好，切削锋利，磨削效率高，磨削过程中不易发热和堵塞，热膨胀量小，易控制加工精度。同树脂结合剂金刚石砂轮相比，它解决了树脂金刚石砂轮的低寿命，磨削效率低，磨具本身在磨削过程中易变形的问题。
优点
陶瓷结合剂金刚石砂轮具有金刚石和陶瓷结合剂的共同特点：
①与普通刚玉、碳化硅砂轮相比，它的磨削力强，磨削时温度比较低，砂轮磨损比较小；