一種SiC粘結(jié)的金剛石研磨盤(pán)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種SiC粘結(jié)的金剛石研磨盤(pán)，其特征在于所述的金剛石磨盤(pán)包括基材金剛石磨粒，前驅(qū)體浸漬裂解法(PIP)-SiC粘結(jié)劑，化學(xué)氣相滲透法(CVI)-SiC粘結(jié)劑，SiC粘結(jié)劑鑲嵌于金剛石磨粒之間。金剛石磨粒體積分?jǐn)?shù)60％～80％，PIP-SiC粘結(jié)劑體積分?jǐn)?shù)為10％～20％，CVI-SiC粘結(jié)劑體積分?jǐn)?shù)為10％～20％。所述的金剛石研磨盤(pán)外形為圓環(huán)、平板、帶條，密度為3.0～3.5g/cm3，金剛石磨粒大小為38～62um。SiC粘結(jié)劑與基材結(jié)合強(qiáng)度高，形成的金剛石研磨盤(pán)彈性模量高，磨削精度高。SiC具有很高的強(qiáng)度，磨削效率高，碳化硅與金剛石熱膨脹系數(shù)接近，高溫穩(wěn)定性好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種SiC粘結(jié)的金剛石研磨盤(pán)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種金剛石研磨盤(pán)，特別是涉及一種Sic粘結(jié)的金剛石研磨盤(pán)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著生產(chǎn)與科技的發(fā)展，及光電、傳感器和材料技術(shù)的日益進(jìn)步，硬脆材料在工業(yè) 和人們生活中的應(yīng)用漸趨廣泛。而研磨作為脆性材料加工中一種非常重要的方法，起著不 可替代的作用。為了進(jìn)一步提高研磨加工效率、加工質(zhì)量和降低加工成本，人們不斷地研究 新的研磨方法和研發(fā)新的研磨加工工具。
[0003] 金剛石具有無(wú)與倫比的高硬度和優(yōu)良的物理力學(xué)性能，使金剛石工具成為加工各 種堅(jiān)硬材料不可或缺的有效工具，目前在金剛石模具中用于固結(jié)金剛石磨粒的結(jié)合劑有樹(shù) 月旨、金屬和陶瓷三種材料，其中樹(shù)脂結(jié)合劑和金屬結(jié)合劑金剛石磨具已經(jīng)工業(yè)生產(chǎn)中得到 廣泛應(yīng)用，陶瓷結(jié)合劑金剛石磨具雖然應(yīng)用量沒(méi)有前兩種大，但由于其良好的磨削精度、高 磨削率和低磨削應(yīng)力越來(lái)越受到人們重視，具有廣闊的發(fā)展前景。
[0004] 碳化硅由于其晶體結(jié)構(gòu)中每個(gè)Si (或C)原子相鄰四個(gè)C(或Si)原子包圍著，它 們通過(guò)定向的強(qiáng)四面體SP3鍵結(jié)合在一起，該結(jié)構(gòu)決定了 SiC晶體具有很高的硬度、高得彈 性模量、突出的高溫穩(wěn)定性與化學(xué)穩(wěn)定性。通過(guò)前驅(qū)體浸漬裂解法和化學(xué)氣相滲透法在金 剛石磨粒預(yù)成型體中反應(yīng)生成SiC粘結(jié)金剛石磨粒，結(jié)合強(qiáng)度高，形成的金剛石磨具彈性 模量高，剛性好，磨削過(guò)程中彈性變形小，可以達(dá)到較高的磨削精度。由于SiC具有很高的 強(qiáng)度，磨具能保持鋒利狀態(tài)，磨削效率高，碳化硅平均熱膨脹系數(shù)約為4. 4X 1(T6/°C，金剛石 熱膨脹系數(shù)為3. 5?4. 4X KT6/°C，高溫穩(wěn)定性好。
[0005] 文獻(xiàn)"顯示屏玻璃加工用樹(shù)脂金剛石研磨盤(pán)的制備及磨削性能研究，韓雪，湖南大 學(xué)碩士論文" 一文選擇了液體環(huán)氧樹(shù)脂為結(jié)合劑，采用澆注法制備金剛石研磨盤(pán)，并分別研 究了金剛石種類(lèi)、粒度、添加劑及造孔劑種類(lèi)和用量對(duì)磨盤(pán)性能的影響。制備的金剛石磨盤(pán) 磨削效率較高，耐磨性好。
[0006] 申請(qǐng)?zhí)枮?01010230623. X的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種多孔金屬結(jié)合劑釬焊金剛石砂 輪的制備方法，包括砂輪節(jié)塊的制備和砂輪節(jié)塊與砂輪基體的連接。制備出的一種多孔金 屬結(jié)合劑釬焊金剛石砂輪孔隙率在75MPa?200MPa。由于孔隙結(jié)構(gòu)的引入，該新型砂輪的 休整修銳能力、磨粒出刃能力以及容屑空間較致密金屬結(jié)合劑砂輪得到明顯改善，而且砂 輪自銳性好。同時(shí)砂輪節(jié)塊強(qiáng)度高，金屬結(jié)合劑對(duì)磨料的把持好，砂輪在磨削硬脆材料時(shí)可 承受較重載荷，且磨粒不易過(guò)早脫落，砂輪耐用度好，加工效率高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種SiC粘結(jié)的金剛石研 磨盤(pán)，其特征在于所述的金剛石研磨盤(pán)包括基材金剛石磨粒，前驅(qū)體浸漬裂解法（PIP) -SiC 粘結(jié)劑，化學(xué)氣相滲透法（CVI)-SiC粘結(jié)劑，SiC粘結(jié)劑鑲嵌于金剛石磨粒之間。金剛石磨 粒體積分?jǐn)?shù)60%?80%，？1?-51(：粘結(jié)劑體積分?jǐn)?shù)為10%?20%，(^1^(：粘結(jié)劑體積分 數(shù)為10%?20%。
[0008] 本發(fā)明旨在提供一種SiC粘結(jié)的金剛石研磨盤(pán)，所述的金剛石研磨盤(pán)外形為圓 環(huán)、平板、帶條，密度為3. 0?3. 5g/cm3。金剛石磨粒粒度級(jí)配為230/270?325/400,磨粒 大小為38?62um。前驅(qū)體浸漬裂解法與化學(xué)氣相滲透法制備的SiC與基材結(jié)合強(qiáng)度高， 形成的金剛石研磨盤(pán)彈性模量高，剛性好，磨削過(guò)程中彈性變形小，可以達(dá)到較高的磨削精 度。由于SiC具有很高的強(qiáng)度，研磨盤(pán)能保持鋒利狀態(tài)，磨削效率高，碳化硅平均熱膨脹系 數(shù)約為4. 4 X 10_6/°C，金剛石熱膨脹系數(shù)為3. 5?4. 4 X 10_6/°C，高溫穩(wěn)定性好。
[0009] 本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)：1、SiC粘結(jié)劑對(duì)金剛石磨粒把持力高，兩者結(jié)合強(qiáng)度高；2、金 剛石研磨盤(pán)彈性模量高，磨削精度高；3、粘結(jié)劑與基材熱膨脹系數(shù)接近，高溫穩(wěn)定性好；4、 SiC也具有很高的強(qiáng)度，耐磨性好，故磨削效率高。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1為圓環(huán)SiC粘結(jié)的金剛石研磨盤(pán)的截面圖。
[0011] 1〇為金剛石；20為前驅(qū)體浸漬裂解法（PIP)-SiC;30為化學(xué)氣相滲透法 (CVI)-SiC。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià) 形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定。
[0013] 實(shí)施例1
[0014] 參照?qǐng)D1，圓環(huán)SiC粘結(jié)的金剛石研磨盤(pán)的截面圖，其中10為金剛石，20為前驅(qū)體 浸漬裂解法（?1?)-31(：，30為化學(xué)氣相滲透法（(^1)-51(：。金剛石研磨盤(pán)密度為3.(^/〇11 3， SiC粘結(jié)劑鑲嵌于金剛石磨粒之間。金剛石磨粒體積分?jǐn)?shù)60%，PIP-SiC粘結(jié)劑體積分?jǐn)?shù) 為20%，CVI-SiC粘結(jié)劑體積分?jǐn)?shù)為20%。金剛石磨粒級(jí)配為230/270,磨粒大小為56um。
[0015] 實(shí)施例2
[0016] 參照?qǐng)D1，圓環(huán)SiC粘結(jié)的金剛石研磨盤(pán)的截面圖，其中10為金剛石，20為前驅(qū)體 浸漬裂解法（PIP)-SiC，30為化學(xué)氣相滲透法（CVI)-SiC。金剛石研磨盤(pán)密度為3. 3g/cm3， SiC粘結(jié)劑鑲嵌于金剛石磨粒之間。金剛石磨粒體積分?jǐn)?shù)70%，PIP-SiC粘結(jié)劑體積分?jǐn)?shù) 為15%，CVI-SiC粘結(jié)劑體積分?jǐn)?shù)為15%。金剛石磨粒級(jí)配為270/325,磨粒大小為49um。
[0017] 上述僅為本發(fā)明的兩個(gè)【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利 用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)的范圍的行為。但凡是 未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何形式的簡(jiǎn) 單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種SiC粘結(jié)的金剛石研磨盤(pán)，其特征在于所述的金剛石研磨盤(pán)包括基材金剛石磨 粒，前驅(qū)體浸漬裂解Sic粘結(jié)劑，化學(xué)氣相滲透SiC粘結(jié)劑，SiC粘結(jié)劑鑲嵌于金剛石磨粒 之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨盤(pán)，其特征在于所述的金剛石磨粒體積分?jǐn)?shù)為60%? 80 %，前驅(qū)體浸漬裂解SiC粘結(jié)劑體積分?jǐn)?shù)為10 %?20 %，化學(xué)氣相滲透SiC粘結(jié)劑體積 分?jǐn)?shù)為10%?20%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨盤(pán)，其特征在于所述的金剛石磨粒粒度級(jí)配為 230/270 ?325/400,磨粒大小為 38 ?62um。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨盤(pán)，其特征在于所述的金剛石研磨盤(pán)外形為圓環(huán)狀、平 板、帶條。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨盤(pán)，其特征在于所述的金剛石研磨盤(pán)密度為3. 0? 3. 5g/cm3。
【文檔編號(hào)】B24B37/14GK104117904SQ201410391804
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月8日
【發(fā)明者】陳照峰, 余盛杰 申請(qǐng)人:蘇州宏久航空防熱材料科技有限公司