专利名称：低温高强立方氮化硼磨具陶瓷结合剂的制备方法常见的陶瓷结合剂磨具主要有砂轮、油石、珩磨条、磨盘和磨头等，决定陶瓷结合 剂磨具性能的关键是结合剂的性能。结合剂性能的提高要求烧结温度较高，但由于CBN在 高温下会转变为类石墨的六方结构失去其超硬性，并且陶瓷结合剂中的起催熔作用的碱金 属氧化物会在800°C以上强烈腐蚀CBN。为充分发挥超硬磨料的磨削潜力，解决问题的思路 之一是降低烧结温度，但是降低烧结温度往往意味着牺牲结合剂的强度。多年来，大家都在 致力寻找这样一种低熔高强陶瓷结合剂，既能最大发挥磨料的磨削能力，又能保证结合剂 的把持强度。但利用传统的方法制备比较困难，结合剂仍然烧结温度高，强度低，抗冲击、抗 疲劳性能差。
本发明克服了现有技术的不足，提供了一种耐火度低、抗折强度高、流动性好的低 温高强立方氮化硼磨具陶瓷结合剂的制备方法。为达到上述目的，本发明采用的技术方案为一种低温高强立方氮化硼磨具陶瓷结合剂的制备方法，其中，包括以下步骤1)按重量百分比取35 75%的a、2 15%的b、5 20%的c和5 25%的d 混勻，研磨后过100 300目筛，得混合料；所述a为硅酸或二氧化硅，所述b为氢氧化铝或 三氧化二铝，所述c为无水碳酸钠或氧化钠，所述d为硼酸或三氧化二硼；2)将步骤1制得的混合料熔炼后水淬，所述熔炼的条件是以2 10°C /min的速 率升温到500°C，再以3 8°C /min的速率升温到700°C，然后以1 5°C /min的速率升温 到900°C，最后以2 7°C /min的速率升温到1200 1400°C后熔炼1 6h ；3)将步骤2水淬后制得的产物于50 150°C下干燥1 6h，研磨，过100 300 目筛，制得基础陶瓷结合剂；4)将步骤3制得的基础陶瓷结合剂与纳米氧化物混勻，纳米氧化物重量为基础陶 瓷结合剂的0. 2 15%，制得本发明的陶瓷结合剂。进一步，所述步骤4中的纳米氧化物为纳米Cr2O3或/和纳米&02或/和纳米V2O3 或/和纳米WO3。本发明的积极效果是(1)耐火度低本发明通过向基础陶瓷结合剂中添加纳米氧化物，可使基础陶瓷 结合剂的耐火度降低10 50°C，达到650 700°C。(2)流动性好本发明通过向基础陶瓷结合剂中添加纳米氧化物，可使其流动性 提高5 25%，达到110 145%。(3)抗折强度高本发明通过向基础陶瓷结合剂中添加纳米氧化物后，基础陶瓷 结合剂的抗折强度可提高5 45%，达到40 lOOMPa。4结合剂的2. 0 %，制得本发明的陶瓷结合剂。本发明的陶瓷结合剂经压制、干燥、烧成等工艺，分别测定结合剂的耐火度、流动 性和抗折强度。结果显示添加2. 0%的纳米&02后，结合剂的耐火度为650 700°C，流 动性为110 145%，抗折强度为40 lOOMPa。实施例4 1)按重量百分比取47. 5%的二氧化硅、11. 5%的氢氧化铝、17.0%的无水碳酸钠 和24. 0%的硼酸混勻，研磨后过200目筛，得混合料；2)将步骤1制得的混合料熔炼后水淬，所述熔炼的条件是以6°C /min的速率升 温到500°C，再以4°C /min的速率升温到700°C，然后以3°C /min的速率升温到900°C，最后 以2V /min的速率升温到1200°C后熔炼6h ；3)将步骤2水淬后制得的产物于80°C下干燥4h，然后在滚动球磨机中研磨6h，过 200目筛，制得基础陶瓷结合剂；4)将步骤3制得的基础陶瓷结合剂与纳米WO3混勻，纳米WO3重量为基础陶瓷结 合剂的4. 0%，制得本发明的陶瓷结合剂。本发明的陶瓷结合剂经压制、干燥、烧成等工艺，分别测定结合剂的耐火度、流动 性和抗折强度。结果显示添加4. 0%的纳米WO3后，结合剂的耐火度为650 700°C，流动 性为110 145%，抗折强度为40 lOOMPa。实施例5 1)按重量百分比取60. 6%的二氧化硅、9. 5%的三氧化二铝、12. 5%的氧化钠和 17. 4%的三氧化二硼混勻，研磨后过100目筛，得混合料；2)将步骤1制得的混合料熔炼后水淬，所述熔炼的条件是以5°C /min的速率升 温到500°C，再以3°C /min的速率升温到700°C，然后以2°C /min的速率升温到900°C，最后 以3°C /min的速率升温到1300°C后熔炼5h ；3)将步骤2水淬后制得的产物于100°C下干燥4h，然后在高能球磨机中研磨6h， 过100目筛，制得基础陶瓷结合剂；4)将步骤3制得的基础陶瓷结合剂与纳米Cr2O3混勻，纳米Cr2O3重量为基础陶瓷 结合剂的6. 0%，制得本发明的陶瓷结合剂。本发明的陶瓷结合剂经压制、干燥、烧成等工艺，分别测定结合剂的耐火度、流动 性和抗折强度。结果显示添加6. 0%纳米Cr2O3后，结合剂的耐火度为650 700°C，流动 性为110 145%，抗折强度为40 lOOMPa。实施例6 1)按重量百分比取47. 5%的二氧化硅、11. 5%的氢氧化铝、17.0%的无水碳酸钠 和24. 0%的硼酸混勻，研磨后过200目筛，得混合料；2)将步骤1制得的混合料熔炼后水淬，所述熔炼的条件是以8°C /min的速率升 温到500°C，再以5°C /min的速率升温到700°C，然后以3°C /min的速率升温到900°C，最后 以2V /min的速率升温到1300°C后熔炼4h ；3)将步骤2水淬后制得的产物于80°C下干燥6h，然后在滚动磨机中研磨8h，过 200目筛，制得基础陶瓷结合剂；4)将步骤3制得的基础陶瓷结合剂与纳米氧化物混勻，纳米氧化物包括Cr2O3和5Zr02，Cr203和&02的重量分别为基础陶瓷结合剂的6. 0%和2. 0%，制得本发明的陶瓷结合 剂。 本发明的陶瓷结合剂经压制、干燥、烧成等工艺，分别测定结合剂的耐火度、流动 性和抗折强度。结果显示添加6. 0%的纳米Cr2O3和2. 0%的纳米&02后，结合剂的耐火 度为650 700°C，流动性为110 145%，抗折强度为40 lOOMPa。

一种低温高强立方氮化硼磨具陶瓷结合剂的制备方法，按重量百分比取35～75％的a、2～15％的b、5～20％的c和5～25％的d混匀，研磨过筛，1200～1400℃熔炼1～6h，水淬，干燥，二次研磨，二次过筛，制得基础陶瓷结合剂；将制得的基础陶瓷结合剂与纳米氧化物混匀，纳米氧化物重量为基础陶瓷结合剂的0.2～15％，制得本发明的陶瓷结合剂；所述a为硅酸或二氧化硅，所述b为氢氧化铝或三氧化二铝，所述c为无水碳酸钠或氧化钠，所述d为硼酸或三氧化二硼。通过向基础陶瓷结合剂中添加纳米氧化物，可使基础陶瓷结合剂的耐火度降低10～50℃，流动性提高5～25％，抗折强度提高5～45％。