專利名稱：陶瓷燒結碳化硅顆粒磨塊及其制作方法
技術領域：
本發明涉及一種碳化硅磨塊，特別是涉及一種陶瓷燒結碳化硅顆粒磨塊及其制作方法。
背景技術：
碳化硅磨塊是用于拋光磚、石材表面拋光的一種磨削工具。傳統的碳化硅磨塊是用氯鎂水泥做結合劑，碳化硅微粉做磨料，另外加一些改性輔助材料結合制成的，其特點是成本低，生產工藝簡單。但其有一致命缺點磨損速度快，使用壽命短。在實際使用時，由于磨損而不得不經常更換碳化硅磨塊，而更換和調整碳化硅磨塊所占用的時間都非常長，從而直接影響到相應的磨削進度，并且因磨損后而產生的廢棄物也嚴重污染環境。
發明內容
本發明的目的在于提供一種制作工藝簡單、成本低廉、工作效率高的陶瓷燒結碳化硅顆粒磨塊及其制作方法，以克服現有技術中的不足之處。
發明內容按此目的設計的一種陶瓷燒結碳化硅顆粒磨塊的制作方法，其特征在于所述的陶瓷燒結碳化硅顆粒磨塊的制作包括陶瓷顆粒塊的制備和磨塊的制備陶瓷顆粒塊的制備包括以下幾個方面1)配料采用與瓷質地磚相近的陶瓷熔塊做結合劑，將陶瓷熔塊用球磨機研磨成粉，與碳化硅微粉按一定比例混合，用糊精粉做粘結劑；它們之間的重量比為陶瓷熔塊∶碳化硅∶糊精＝1～1.1∶7～9∶0.3～0.5；用攪拌機將以上混合料攪拌均勻；2)成型將上述混合料注入陶瓷顆粒塊成型模具內，通過壓力機將其壓制成型，其中壓力機采用200噸左右的半自動壓機，壓機的壓強控制在3～4兆帕左右；根據產品的需要，采用不同的模具，可得到各種形狀及不同規格的陶瓷顆粒塊，陶瓷顆粒塊截面為三角形、四邊形、圓形、橢圓形或其它多邊形與弧形的結合，或弧形與弧形的結合；3)燒結將上述成型的陶瓷顆粒塊送到焙燒室內進行燒制，溫度控制在1000℃～1100℃之間，保溫3～5小時，最后得到洛氏硬度在60～90范圍內的陶瓷顆粒塊；磨塊的制備將上述得到的陶瓷顆粒塊按整個磨塊的一定的重量百分比加入投放到磨塊模具內，投放時，先預鋪一層制作普通碳化硅磨塊的漿料，然后放上陶瓷顆粒塊，陶瓷顆粒塊之間間隔布置，上下層陶瓷顆粒塊之間用普通碳化硅磨塊的漿料進行間隔；普通碳化硅磨塊的漿料事先攪拌均勻，漿料中主要包括氯鎂水泥、碳化硅和適量水其中各組分的重量比氯鎂水泥65～80，碳化硅12～20，陶瓷顆粒塊10～20，磨塊成型后，將整個模具放入烘房中，在40°～65°的溫度下放置1～2天，以促進磨塊自身反應，出烘房后，停置5～7天，即可投入使用。
上述的磨塊的制備進行物料的投放時，先預鋪一層制作普通碳化硅磨塊的漿料，其厚度為2～15mm，然后在該層漿料的上面放上陶瓷顆粒塊，陶瓷顆粒塊之間間隔布置，相互之間的距離為5～50mm，陶瓷顆粒塊距離磨塊模具邊緣的距離為3～12mm；在這層陶瓷顆粒塊的上面再鋪上一層普通碳化硅磨塊的漿料，該層普通碳化硅磨塊漿料的厚度為4～15mm，然后再于這層普通碳化硅磨塊的漿料上面繼續鋪設陶瓷顆粒塊；最后一層普通碳化硅磨塊漿料的厚度為2～15mm；陶瓷顆粒塊距離磨塊本體邊緣有一間隙，該間隙為2～10mm。上下兩層陶瓷顆粒塊可以在同一豎向位置設置，也可以相互錯開設置，即上層的陶瓷顆粒塊跨越下層兩件陶瓷顆粒塊或者設置在下層兩件陶瓷顆粒塊之間。
采用上述方法所獲得的陶瓷燒結碳化硅顆粒磨塊，包括碳化硅磨塊本體，其結構特征在于本體內設置有增強耐磨性能，延長使用壽命的陶瓷顆粒塊，陶瓷顆粒塊分層設置在本體內。
上述的陶瓷顆粒塊上下層在同一豎向位置設置；或于豎向相互錯開設置。
上述的陶瓷顆粒塊上層的陶瓷顆粒塊跨越下層兩件陶瓷顆粒塊或者設置在下層兩件陶瓷顆粒塊之間。
上述的陶瓷顆粒塊截面為三角形、四邊形、圓形、橢圓形或其它多邊形與弧形的結合，或弧形與弧形的結合。
上述的陶瓷顆粒塊距離本體邊緣有一間隙，該間隙為2～10mm。
上述的陶瓷顆粒塊硬度為洛氏硬度在60～90之間。
本發明與傳統陶瓷顆粒用糖衣機滾動成型的制作方法不同，經過糖衣機滾動成型的磨塊只在其表面附著一層或多層陶瓷燒結碳化硅顆粒，顆粒的形狀、硬度都不能得到很好的控制，因此產品的性能也容易產生波動，在實際使用中，極易脫落或者被剝離，造成使用壽命相當的短。本發明先通過壓機將陶瓷顆粒塊壓制成型，直接制成強度穩定的，形狀規則的陶瓷顆粒塊，這樣制得的陶瓷顆粒塊強度更高，性能更穩定，對產品性能的改善所產生的影響也更大，同時，克服了產品性能波動大的缺點。然后將陶瓷顆粒塊分層鋪設在形成普通碳化硅磨塊的漿料中，定型后送到烘烤室中成型。將該產品經過試用得出以下結果通過調整陶瓷顆粒塊的硬度，可從兩方面改善磨具的性能一是可獲得比普通磨塊切削力更強的產品；二是在保持磨塊切削力不變的基礎上，使用壽命比普通磨塊延長了3～4倍，而綜合生產成本只增加了50％，即產品性價比有大幅提高。
圖1為本發明第一實施例剖視結構示意圖。
圖2為圖1的A-A剖視結構示意圖。
圖3為本發明第二實施例剖視結構示意圖。
圖4為圖3的B-B剖視結構示意圖。
圖5為本發明第三實施例剖視結構示意圖。
圖6為圖5的C-C剖視結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述。
本陶瓷燒結碳化硅顆粒磨塊的制作方法，包括陶瓷顆粒塊的制備和磨塊的制備。
一、陶瓷顆粒塊的制備包括以下幾個步驟1)配料采用與瓷質地磚相近的陶瓷熔塊做結合劑，將陶瓷熔塊用球磨機研磨成粉，與碳化硅微粉按一定比例混合，用糊精粉做粘結劑；它們之間的重量比為陶瓷熔塊∶碳化硅∶糊精＝1～1.1∶7～9∶0.3～0.5；用攪拌機將以上混合料攪拌均勻；其中需要糊精量可以比照下述方法獲得先將30～40克糊精粉與100克水混和，加熱至80～100度，成糊狀后，冷卻后備用，2)成型將上述混合料注入陶瓷顆粒塊成型模具內，通過壓力機將其壓制成型，其中壓力機采用200噸左右的半自動壓機，壓機的壓強控制在3～4兆帕左右；根據產品的需要，采用不同的模具，可得到各種形狀及不同規格的陶瓷顆粒塊，陶瓷顆粒塊截面為三角形、四邊形、圓形、橢圓形或其它多邊形與弧形的結合，或弧形與弧形的結合；見圖1-圖6中的陶瓷顆粒塊2和3；3)燒結將上述成型的陶瓷顆粒塊送到焙燒室內進行燒制，溫度控制在1000℃～1100℃之間，保溫3～5小時，最后得到洛氏硬度在60～90范圍內的陶瓷顆粒塊。
將按以上步驟獲得的陶瓷顆粒塊備用，下面進行磨塊的制備。
二、磨塊的制備將上述得到的陶瓷顆粒塊按整個磨塊的一定的重量比加入投放到磨塊模具內，投放時，先預鋪一層制作普通碳化硅磨塊的漿料，然后放上陶瓷顆粒塊，陶瓷顆粒塊之間間隔布置，上下層陶瓷顆粒塊之間用普通碳化硅磨塊的漿料進行間隔；普通碳化硅磨塊的漿料事先攪拌均勻，漿料中主要包括氯鎂水泥、碳化硅和適量水其中各組分的重量百分比氯鎂水泥65～80，碳化硅12～20，陶瓷顆粒塊10～20。
投放時，先預鋪一層制作普通碳化硅磨塊的漿料，其厚度為2～15mm，然后在該層漿料的上面放上陶瓷顆粒塊，陶瓷顆粒塊之間間隔布置，相互之間的距離為5～50mm，陶瓷顆粒塊距離磨塊模具邊緣的距離為3～12mm，在這層陶瓷顆粒塊的上面再鋪上一層普通碳化硅磨塊的漿料，該層普通碳化硅磨塊漿料的厚度為4～15mm，然后再于這層普通碳化硅磨塊的漿料上面繼續鋪設陶瓷顆粒塊；最后一層普通碳化硅磨塊漿料的厚度為2～15mm；上下兩層陶瓷顆粒塊可以在同一豎向位置設置，也可以相互錯開設置，即上層的陶瓷顆粒塊跨越下層兩件陶瓷顆粒塊或者設置在下層兩件陶瓷顆粒塊之間，見圖1-圖6。其中，陶瓷顆粒塊距離磨塊本體邊緣有一間隙，該間隙為2～10mm。
磨塊成型后，將整個模具放入烘房中，在40°～65°的溫度下放置1～2天，以促進磨塊自身反應，出烘房后，停置5～7天，即可投入使用。
使用時，隨著拋光過程的進行，磨塊本體被逐漸消耗，露出鑲嵌在本體內的陶瓷顆粒塊，由于陶瓷顆粒塊更加牢固，從而增強耐磨性能，延長使用壽命。
我們做了一批46#、60#、80#號的實驗品。將陶瓷顆粒料壓制成長方塊狀，尺寸為38×20×8；在設定燒成溫度曲線下燒成，每個陶瓷塊重量為15克；每個磨具中分三層均勻加入12個陶瓷塊，成型、養護后即得成品。將成品拿到拋光線試用，在相同條件下，耐磨時間可達5～8小時；而原有普通磨具耐磨時間只有1～2小時。
權利要求
1.一種陶瓷燒結碳化硅顆粒磨塊的制作方法，其特征在于所述的陶瓷燒結碳化硅顆粒磨塊的制作包括陶瓷顆粒塊的制備和磨塊的制備陶瓷顆粒塊的制備包括以下幾個方面1)配料采用與瓷質地磚相近的陶瓷熔塊做結合劑，將陶瓷熔塊用球磨機研磨成粉，與碳化硅微粉按一定比例混合，用糊精粉做粘結劑；它們之間的重量比為陶瓷熔塊∶碳化硅∶糊精＝1～1.1∶7～9∶0.3～0.5；用攪拌機將以上混合料攪拌均勻；2)成型將上述混合料注入陶瓷顆粒塊成型模具內，通過壓力機將其壓制成型，其中壓力機采用200噸左右的半自動壓機，壓機的壓強控制在3～4兆帕左右；根據產品的需要，采用不同的模具，以得到各種形狀及不同規格的陶瓷顆粒塊，陶瓷顆粒塊截面為三角形、四邊形、圓形、橢圓形或其它多邊形與弧形的結合，或弧形與弧形的結合；3)燒結將上述成型的陶瓷顆粒塊送到焙燒室內進行燒制，溫度控制在1000℃～1100℃之間，保溫3～5小時，最后得到洛氏硬度在60～90范圍內的陶瓷顆粒塊；磨塊的制備將上述得到的陶瓷顆粒塊按整個磨塊的一定的重量百分比加入投放到磨塊模具內，投放時，先預鋪一層制作普通碳化硅磨塊的漿料，然后放上陶瓷顆粒塊，陶瓷顆粒塊之間間隔布置，上下層陶瓷顆粒塊之間用普通碳化硅磨塊的漿料進行間隔；普通碳化硅磨塊的漿料事先攪拌均勻，漿料中主要包括氯鎂水泥、碳化硅和適量水其中各組分的重量比氯鎂水泥65～80，碳化硅12～20，陶瓷顆粒塊10～20，磨塊成型后，將整個模具放入烘房中，在40°～65°的溫度下放置1～2天，以促進磨塊自身反應，出烘房后，停置5～7天，即可投入使用。
2.根據權利要求1所述的陶瓷燒結碳化硅顆粒磨塊的制作方法，其特征在于所述的磨塊的制備進行物料的投放時，先預鋪一層制作普通碳化硅磨塊的漿料，其厚度為2～15mm，然后在該層漿料的上面放上陶瓷顆粒塊，陶瓷顆粒塊之間間隔布置，相互之間的距離為5～50mm，陶瓷顆粒塊距離磨塊模具邊緣的距離為3～12mm，在這層陶瓷顆粒塊的上面再鋪上一層普通碳化硅磨塊的漿料，該層普通碳化硅磨塊漿料的厚度為4～15mm，然后再于這層普通碳化硅磨塊的漿料上面繼續鋪設陶瓷顆粒塊；最后一層普通碳化硅磨塊漿料的厚度為2～15mm；陶瓷顆粒塊距離磨塊本體邊緣有一間隙，該間隙為2～10mm；上下兩層陶瓷顆粒塊可以在同一豎向位置設置，也可以相互錯開設置，即上層的陶瓷顆粒塊跨越下層兩件陶瓷顆粒塊或者設置在下層兩件陶瓷顆粒塊之間。
3.一種如權利要求1所述的陶瓷燒結碳化硅顆粒磨塊制作方法所獲得的陶瓷燒結碳化硅顆粒磨塊，包括碳化硅磨塊本體，其特征在于所述的本體內設置有增強耐磨性能，延長使用壽命的陶瓷顆粒塊，陶瓷顆粒塊分層設置在本體內。
4.根據權利要求3所述的陶瓷燒結碳化硅顆粒磨塊，其特征在于所述的陶瓷顆粒塊上下層在同一豎向位置設置；或于豎向相互錯開設置。
5.根據權利要求4所述的陶瓷燒結碳化硅顆粒磨塊，其特征在于所述的陶瓷顆粒塊上層的陶瓷顆粒塊跨越下層兩件陶瓷顆粒塊或者設置在下層兩件陶瓷顆粒塊之間。
6.根據權利要求3所述的陶瓷燒結碳化硅顆粒磨塊，其特征在于所述的陶瓷顆粒塊截面為三角形、四邊形、圓形、橢圓形或其它多邊形與弧形的結合，或弧形與弧形的結合。
7.根據權利要求3所述的陶瓷燒結碳化硅顆粒磨塊，其特征在于所述的陶瓷顆粒塊距離本體邊緣有一間隙，該間隙為2～10mm。
8.根據權利要求3所述的陶瓷燒結碳化硅顆粒磨塊，其特征在于所述的陶瓷顆粒塊硬度為洛氏硬度在60～90之間。
全文摘要
一種陶瓷燒結碳化硅顆粒磨塊的制作方法，陶瓷燒結碳化硅顆粒磨塊的制作包括陶瓷顆粒塊的制備和磨塊的制備，其中陶瓷顆粒塊的制備包括以下幾個方面1)配料采用陶瓷熔塊做結合劑，將陶瓷熔塊用球磨機研磨成粉，與碳化硅微粉混合，用糊精粉做粘結劑，重量比為陶瓷熔塊∶碳化硅∶糊精＝1～1.1∶7～9∶0.3～0.5；用攪拌機將以上混合料攪拌均勻；2)成型將上述混合料注入陶瓷顆粒塊成型模具內，通過壓力機將其壓制成型；3)燒結將上述成型的陶瓷顆粒塊送到焙燒室內進行燒制，溫度控制在1000℃～1100℃之間，保溫3～5小時，最后得到洛氏硬度在60～90范圍內的陶瓷顆粒塊。本發明制作工藝簡單、成本低廉、工作效率高。
文檔編號B24D3/04GK1785901SQ20051010037
公開日2006年6月14日 申請日期2005年10月14日 優先權日2005年10月14日
發明者尹育航, 孫文偉 申請人:廣東奔朗超硬材料制品有限公司