一种研磨材料制备方法与流程

本发明属于磨料制备，具体为一种研磨材料制备方法。

背景技术：

1、金刚石研磨颗粒的烧结是一个复杂的过程，涉及到物理、化学和热学等多个方面；在烧结过程中，金刚石颗粒之间的接触面积逐渐增大，颗粒间的空隙逐渐消失，金刚石颗粒被紧密地固定在一起；这个过程中，温度、压力、化学条件等工艺条件都会对烧结效果产生重要影响。

2、现有的金刚石研磨颗粒材料的生产，在以下两个方面具有一些缺陷：

3、密度较低：金刚石研磨颗粒越致密，可减少研磨过程中的摩擦和热量损失，从而提高研磨效率，而金刚石研磨颗粒受到生产过程中烧结条件等因素的影响，密度越大所产生的成品率急剧降低，使生产效益不足以覆盖质量的上升。

4、成品不稳定：在烧结过程中，在化学因素、湿度和温度等参数的影响下，成型的金刚石研磨颗粒的形状和大小需要控制在一定的粒度范围内，粒度超出一定范围的颗粒被筛除作为废料，影响成品率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了提供一种金刚石研磨颗粒密度高且成品粒度稳定的制备方法，提供一种研磨材料制备方法。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种研磨材料制备方法，包括以下制备步骤：

4、步骤一、混合胶配置：将锂辉石混入硝酸溶液中，进行加热反应后制成锂溶胶，再将锂溶胶中依次加入钠硼解石及金属锌块；完全溶解后再经过磁力搅拌器进行搅拌呈溶胶状，最终制成混合胶；

5、步骤二、磨料溶剂配置：将金刚石磨料、混合胶、无水丙醇、乙二醇以及乳化剂混合后，制成磨料溶剂；

6、步骤三、凝胶造粒：向磨料溶剂内加入弱酸溶液调整ph值到5.5-7.5之间，将混合溶剂与金刚石微粉处于磁力搅拌器中搅拌一段时间至混合均匀，使溶剂内凝胶以金刚石磨料为核心形成金刚石凝胶颗粒；

7、步骤四、干燥烧结：先将金刚石凝胶颗粒摊平到隧道式气凝胶毡烘干机中，除去凝胶颗粒中的部分水分后得到干燥的球形颗粒；

8、再将干燥的球形颗粒投入高温旋转炉中煅烧，然后随炉冷却得到磨料煅烧物；

9、步骤五、粒度筛选：对冷却后的磨料煅烧物进行过筛分选，并挑选磨料煅烧物中呈完整球形的颗粒物。

10、其中，步骤一所述的锂辉石、钠硼解石、金属锌块及硝酸溶液中的质量比例为10％、30％、5％与55％，硝酸溶液采用质量分数为15％的硝酸溶剂，加热反应的温度控制在80℃±15℃，磁力搅拌器的搅拌参数为800rpm，搅拌时间3min。

11、其中，步骤二所述的金刚石磨料、混合胶、无水丙醇、乙二醇及乳化剂的混合比例为金刚石磨料3g、混合胶3g、无水丙醇5ml，乙二醇10ml以及乳化剂3ml，金刚石磨料为粒度处于10μm±5μm的金刚石磨料。

12、其中，步骤二所述的乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚及二壬基酚聚氧乙烯醚的混合组合物。

13、其中，步骤三所述的弱酸溶液为无机酸，包括由盐酸、硫酸及硝酸组成的混合组合物，金刚石微粉的粒度为5000目金刚石精微粉，磁力搅拌器的搅拌参数为1500rpm，搅拌时间5min。

14、其中，步骤四所述的金刚石凝胶颗粒被均匀摊平至隧道式气凝胶毡烘干机的传送皮带上，摊平高度为1-3cm，在烘干区域内保持100℃的环境下，干燥5小时得到干燥的球形颗粒。

15、其中，步骤四所述的高温旋转炉的煅烧参数为：由常温环境下以3℃/min的速度逐步升温至800℃±100℃，并在800℃±100℃环境下保温煅烧30min±15min，随后升温以3℃/min的速度逐步升温至至1200℃±150℃，并在1200℃±150℃环境下保温煅烧10min±2min，之后关闭热源逐步冷却至常温。

16、其中，步骤五所述的过筛分选选用75目及200目的筛网，将小于75目与大于200目的颗粒筛除，保留75目到200目的颗粒物。

17、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

18、1、本发明中，本发明采用锂溶胶作为胶底材料，可由于锂溶胶能促进金刚石粒子之间的相互作用，使其更加均匀地分布在研磨表面上，使研磨过程更加均匀，减少研磨过程中的热量产生，避免研磨材料过热和变形；同时，锂溶胶还可以通过抑制球形颗粒物的氧化，从而保持球形颗粒物在煅烧过程中的光洁度，提高最终煅烧后得到的研磨材料的抗腐蚀性能与表面完整性。

19、2、本发明中，本发明采用中温到高温分层次加热煅烧的方式，减少煅烧过程中球形颗粒开裂以及外壳上粉尘的附着，使磨料煅烧物中成型的磨料尺寸稳定，形成的磨料颗粒大小在75目到200目之间范围内的占比超40％，减少颗粒物中废料碎料的产生，使最终生产效益更加稳定可靠。

技术特征：

1.一种研磨材料制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

2.如权利要求1所述的一种研磨材料制备方法，其特征在于：步骤一所述的锂辉石、钠硼解石、金属锌块及硝酸溶液中的质量比例为10％、30％、5％与55％，硝酸溶液采用质量分数为15％的硝酸溶剂，加热反应的温度控制在80℃±15℃，磁力搅拌器的搅拌参数为800rpm，搅拌时间3min。

3.如权利要求2所述的一种研磨材料制备方法，其特征在于：步骤二所述的金刚石磨料、混合胶、无水丙醇、乙二醇及乳化剂的混合比例为金刚石磨料3g、混合胶3g、无水丙醇5ml，乙二醇10ml以及乳化剂3ml，金刚石磨料为粒度处于10μm±5μm的金刚石磨料。

4.如权利要求3所述的一种研磨材料制备方法，其特征在于：步骤二所述的乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚及二壬基酚聚氧乙烯醚的混合组合物。

5.如权利要求4所述的一种研磨材料制备方法，其特征在于：步骤三所述的弱酸溶液为无机酸，包括由盐酸、硫酸及硝酸组成的混合组合物，金刚石微粉的粒度为5000目金刚石精微粉，磁力搅拌器的搅拌参数为1500rpm，搅拌时间5min。

6.如权利要求5所述的一种研磨材料制备方法，其特征在于：步骤四所述的金刚石凝胶颗粒被均匀摊平至隧道式气凝胶毡烘干机的传送皮带上，摊平高度为1-3cm，在烘干区域内保持100℃的环境下，干燥5小时得到干燥的球形颗粒。

7.如权利要求6所述的一种研磨材料制备方法，其特征在于：步骤四所述的高温旋转炉的煅烧参数为：由常温环境下以3℃/min的速度逐步升温至800℃±100℃，并在800℃±100℃环境下保温煅烧30min±15min，随后升温以3℃/min的速度逐步升温至至1200℃±150℃，并在1200℃±150℃环境下保温煅烧10min±2min，之后关闭热源逐步冷却至常温。

8.如权利要求7所述的一种研磨材料制备方法，其特征在于：步骤五所述的过筛分选选用75目及200目的筛网，将小于75目与大于200目的颗粒筛除，保留75目到200目的颗粒物。

技术总结本发明公开了一种研磨材料制备方法，属于磨料制备技术领域，包括混合胶配置、磨料溶剂配置、凝胶造粒、干燥烧结及粒度筛选的工艺步骤，最终对冷却后的磨料煅烧物进行过筛分选，并挑选磨料煅烧物中呈完整球形的颗粒物。本发明中，本发明采用锂溶胶作为胶底材料，提高最终煅烧后得到的研磨材料的抗腐蚀性能与表面完整性，又由于采用中温到高温分层次加热煅烧的方式,减少颗粒物中废料碎料的产生，使最终生产效益更加稳定可靠。技术研发人员：刘江受保护的技术使用者：四川久纳新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29