一種SiC粘結的金剛石研磨盤的制作方法
【專利摘要】一種SiC粘結的金剛石研磨盤，其特征在于所述的金剛石磨盤包括基材金剛石磨粒，前驅體浸漬裂解法(PIP)-SiC粘結劑，化學氣相滲透法(CVI)-SiC粘結劑，SiC粘結劑鑲嵌于金剛石磨粒之間。金剛石磨粒體積分數60％～80％，PIP-SiC粘結劑體積分數為10％～20％，CVI-SiC粘結劑體積分數為10％～20％。所述的金剛石研磨盤外形為圓環、平板、帶條，密度為3.0～3.5g/cm3，金剛石磨粒大小為38～62um。SiC粘結劑與基材結合強度高，形成的金剛石研磨盤彈性模量高，磨削精度高。SiC具有很高的強度，磨削效率高，碳化硅與金剛石熱膨脹系數接近，高溫穩定性好。
【專利說明】一種SiC粘結的金剛石研磨盤

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種金剛石研磨盤，特別是涉及一種Sic粘結的金剛石研磨盤。

【背景技術】
[0002] 隨著生產與科技的發展，及光電、傳感器和材料技術的日益進步，硬脆材料在工業 和人們生活中的應用漸趨廣泛。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。為了進一步提高研磨加工效率、加工質量和降低加工成本，人們不斷地研究 新的研磨方法和研發新的研磨加工工具。
[0003] 金剛石具有無與倫比的高硬度和優良的物理力學性能，使金剛石工具成為加工各 種堅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金剛石磨粒的結合劑有樹 月旨、金屬和陶瓷三種材料，其中樹脂結合劑和金屬結合劑金剛石磨具已經工業生產中得到 廣泛應用，陶瓷結合劑金剛石磨具雖然應用量沒有前兩種大，但由于其良好的磨削精度、高 磨削率和低磨削應力越來越受到人們重視，具有廣闊的發展前景。
[0004] 碳化硅由于其晶體結構中每個Si (或C)原子相鄰四個C(或Si)原子包圍著，它 們通過定向的強四面體SP3鍵結合在一起，該結構決定了 SiC晶體具有很高的硬度、高得彈 性模量、突出的高溫穩定性與化學穩定性。通過前驅體浸漬裂解法和化學氣相滲透法在金 剛石磨粒預成型體中反應生成SiC粘結金剛石磨粒，結合強度高，形成的金剛石磨具彈性 模量高，剛性好，磨削過程中彈性變形小，可以達到較高的磨削精度。由于SiC具有很高的 強度，磨具能保持鋒利狀態，磨削效率高，碳化硅平均熱膨脹系數約為4. 4X 1(T6/°C，金剛石 熱膨脹系數為3. 5?4. 4X KT6/°C，高溫穩定性好。
[0005] 文獻"顯示屏玻璃加工用樹脂金剛石研磨盤的制備及磨削性能研究，韓雪，湖南大 學碩士論文" 一文選擇了液體環氧樹脂為結合劑，采用澆注法制備金剛石研磨盤，并分別研 究了金剛石種類、粒度、添加劑及造孔劑種類和用量對磨盤性能的影響。制備的金剛石磨盤 磨削效率較高，耐磨性好。
[0006] 申請號為201010230623. X的中國專利公開了一種多孔金屬結合劑釬焊金剛石砂 輪的制備方法，包括砂輪節塊的制備和砂輪節塊與砂輪基體的連接。制備出的一種多孔金 屬結合劑釬焊金剛石砂輪孔隙率在75MPa?200MPa。由于孔隙結構的引入，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合劑砂輪得到明顯改善，而且砂 輪自銳性好。同時砂輪節塊強度高，金屬結合劑對磨料的把持好，砂輪在磨削硬脆材料時可 承受較重載荷，且磨粒不易過早脫落，砂輪耐用度好，加工效率高。


【發明內容】

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

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1為圓環SiC粘結的金剛石研磨盤的截面圖。
[0011] 1〇為金剛石；20為前驅體浸漬裂解法（PIP)-SiC;30為化學氣相滲透法 (CVI)-SiC。

【具體實施方式】
[0012] 下面結合具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用于說明本發明 而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價 形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定。
[0013] 實施例1
[0014] 參照圖1，圓環SiC粘結的金剛石研磨盤的截面圖，其中10為金剛石，20為前驅體 浸漬裂解法（?1?)-31(：，30為化學氣相滲透法（(^1)-51(：。金剛石研磨盤密度為3.(^/〇11 3， SiC粘結劑鑲嵌于金剛石磨粒之間。金剛石磨粒體積分數60%，PIP-SiC粘結劑體積分數 為20%，CVI-SiC粘結劑體積分數為20%。金剛石磨粒級配為230/270,磨粒大小為56um。
[0015] 實施例2
[0016] 參照圖1，圓環SiC粘結的金剛石研磨盤的截面圖，其中10為金剛石，20為前驅體 浸漬裂解法（PIP)-SiC，30為化學氣相滲透法（CVI)-SiC。金剛石研磨盤密度為3. 3g/cm3， SiC粘結劑鑲嵌于金剛石磨粒之間。金剛石磨粒體積分數70%，PIP-SiC粘結劑體積分數 為15%，CVI-SiC粘結劑體積分數為15%。金剛石磨粒級配為270/325,磨粒大小為49um。
[0017] 上述僅為本發明的兩個【具體實施方式】，但本發明的設計構思并不局限于此，凡利 用此構思對本發明進行非實質性的改動，均應屬于侵犯本發明保護的范圍的行為。但凡是 未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何形式的簡 單修改、等同變化與改型，仍屬于本發明技術方案的保護范圍。
【權利要求】
1. 一種SiC粘結的金剛石研磨盤，其特征在于所述的金剛石研磨盤包括基材金剛石磨 粒，前驅體浸漬裂解Sic粘結劑，化學氣相滲透SiC粘結劑，SiC粘結劑鑲嵌于金剛石磨粒 之間。
2. 根據權利要求1所述的研磨盤，其特征在于所述的金剛石磨粒體積分數為60%? 80 %，前驅體浸漬裂解SiC粘結劑體積分數為10 %?20 %，化學氣相滲透SiC粘結劑體積 分數為10%?20%。
3. 根據權利要求1所述的研磨盤，其特征在于所述的金剛石磨粒粒度級配為 230/270 ?325/400,磨粒大小為 38 ?62um。
4. 根據權利要求1所述的研磨盤，其特征在于所述的金剛石研磨盤外形為圓環狀、平 板、帶條。
5. 根據權利要求1所述的研磨盤，其特征在于所述的金剛石研磨盤密度為3. 0? 3. 5g/cm3。
【文檔編號】B24B37/14GK104117904SQ201410391804
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年8月8日 優先權日:2014年8月8日
【發明者】陳照峰, 余盛杰 申請人:蘇州宏久航空防熱材料科技有限公司