專利名稱：一種金屬—樹脂復合材料及制備工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及超硬磨料磨具磨削技術，具體說是涉及一種金屬一樹脂復合材料及制備工藝。
背景技術：
隨著工業技術的發展，高速、高效、高精密磨削已成為當今磨削加工技術發展的主流，而超硬磨料磨具磨削作為一種先進的加工技術，其應用領域不斷擴大，已從對難磨金屬材料的加工發展到軸承、汽車、機床等普通黑色金屬以及陶瓷、石材等非金屬材料的加工，大有取代普通磨具的趨勢。當前，對材料的切割，研磨，拋光等使用最多的就是金屬結合劑超硬磨具和樹脂結合劑超硬磨具。金屬結合劑的優點結合力強，韌性好。樹脂結合劑的優點結合力強，自銳 性好，磨削鋒利，磨削產熱少，加工表面質量高。上述兩種結合劑存在的主要問題是金屬結合劑存在粘性大，易堵塞，燒傷工件，而樹脂結合劑熱分解溫度低，耐熱性差。另外在工藝上，樹脂結合劑不導電，無法像金屬結合劑磨具那樣采用熱壓燒結，其強度，硬度，致密度等大大降低，而且由于本身缺點使得這種產品只能適用于一般磨削加工，對于精密磨削，高精密磨削難以滿足要求。
發明內容
本發明的目的正是針對上述現有技術中所存在的不足之處而提供一種金屬一樹脂復合材料及制備工藝。本發明的材料可作為超硬材料磨具的結合劑，它克服了純金屬結合劑粘性大，易堵塞，燒傷工件，樹脂結合劑分解溫度低，耐熱性差的缺點，兼具有金屬結合劑磨削壽命長、耐熱性好、強度高和樹脂結合劑磨削鋒利、自銳性好的優點。本發明的目的可通過下述技術措施來實現
本發明的金屬一樹脂復合材料由下述重量比的金屬結合劑和樹脂結合劑組成，其中金屬結合劑85% — 95%，樹脂材料5% —15% ;所述金屬結合劑包括重量比為70% — 80%的銅、3%—10% 的鋅、3% —10% 的錫、1% — 5% 的鉛，以及 0% — 20% 的鋁、0% — 20% 的鎳、0% — 20% 的鐵；所述樹脂結合劑取自聚酰亞胺、酚醛樹脂或環氧樹脂中的任一種。所述的金屬一樹脂復合材料的制備方法的步驟如下
a、按重量比取金屬粉末放入真空球磨機中球磨2Γ48小時，充分混合均勻；
b、按重量比取樹脂結合劑粉末與步驟a所得的金屬粉末混合均勻；
C、在壓力為l.ri.6KN/cm2的條件下將步驟b所得混合粉末進行冷壓成型，然后在干燥箱中保溫固化，最后在壓力為I. ri. 6KN/cm2、溫度為400 600°C的條件下在熱壓燒結機中加熱到進行燒結加壓成型。本發明的有益效果如下
I、在磨削性能上，本發明的產品即保持了金屬結合劑磨具使用壽命長，磨具本身尺寸性狀穩定，能保證非高的加工精度的優點；又克服了金屬結合劑粘性大，易堵塞，樹脂結合劑耐熱性差的問題。2、大大提高了超硬磨具在超高精密磨削中的加工性能。3、在制造工藝上由于低熔點金屬結合劑中加入了樹脂結合劑，使得燒結溫度大大降低，生產成本降低，提高了產品的利潤空間和市場競爭力，另外地燒結溫度減少了燒結過程中對超硬磨料的損害，使得產品質量更加穩定。
具體實施例方式本發明以下將結合實施例作進一步描述
實施例I a、按重量比取金屬結合劑85%,按重量比取金屬粉末放入真空球磨機中球磨24小時，充分混合均勻；所述金屬結合劑材料組成為(重量比)銅73%，錫5%，鋅5%，鉛2. 5%，鎳14. 5% ；
b、按重量比取樹脂結合劑粉末15%與步驟a所得的金屬粉末混合均勻；
C、在壓力為I. 5KN/cm2的條件下將步驟b所得混合粉末進行冷壓成型，然后在干燥箱中保溫固化，最后在壓力為I. 5KN/cm2、溫度為500°C的條件下在熱壓燒結機中加熱到進行燒結加壓成型。產品特點鋒利度好，適合磨削脆硬性材料。實施例2
a、按重量比取金屬結合劑90%,按重量比取金屬粉末放入真空球磨機中球磨24小時，充分混合均勻；所述金屬結合劑材料組成為(重量比)銅73%，錫5%，鋅5%，鉛2. 5%，鋁14. 5% ；
b、按重量比取樹脂結合劑粉末10%與步驟a所得的金屬粉末混合均勻；
C、在壓力為I. 5KN/cm2的條件下將步驟b所得混合粉末進行冷壓成型，然后在干燥箱中保溫固化，最后在壓力為I. 5KN/cm2、溫度為480°C的條件下在熱壓燒結機中加熱到進行燒結加壓成型。產品特點鋒利度好,適用范圍廣。實施例3
a、按重量比取金屬結合劑90%,按重量比取金屬粉末放入真空球磨機中球磨24小時，充分混合均勻，并進行混合；所述金屬結合劑材料組成為(重量比)銅70%，錫10%，鋅10%，鉛 2. 5%,鐵 7. 5% ；
b、按重量比取樹脂結合劑粉末10%與步驟a所得的金屬粉末混合均勻；
C、在壓力為I. 5KN/cm2的條件下將步驟b所得混合粉末進行冷壓成型，然后在干燥箱中保溫固化，最后在壓力為I. 5KN/cm2、溫度為480°C的條件下在熱壓燒結機中加熱到進行燒結加壓成型。產品特點鋒利度好,適用范圍廣。
權利要求
1.一種金屬一樹脂復合材料，其特征在于所述復合材料由下述重量比的金屬結合劑和樹脂結合劑組成，其中金屬結合劑85% — 95%，樹脂材料5% —15% ;所述金屬結合劑包括重量比為70% — 80%的銅、3% —10%的鋅、3% —10%的錫、1% — 5%的鉛，以及0% — 20%的鋁、0%—20%的鎳、0% — 20%的鐵；所述樹脂結合劑取自聚酰亞胺、酚醛樹脂或環氧樹脂中的任一種。
2.一種適用于根據權利要求I所述的金屬一樹脂復合材料的制備方法，其特征在于所述制備方法的步驟如下 a、按重量比取金屬粉末放入真空球磨機中球磨2Γ48小時，充分混合均勻； b、按重量比取樹脂結合劑粉末與步驟a所得的金屬粉末混合均勻； C、在壓力為l.ri.6KN/cm2的條件下將步驟b所得混合粉末進行冷壓成型，然后在干燥箱中保溫固化，最后在壓力為I. ri. 6KN/cm2、溫度為400 600°C的條件下在熱壓燒結機中加熱到進行燒結加壓成型。
全文摘要
一種金屬—樹脂復合材料，所述復合材料由下述重量比的金屬結合劑和樹脂結合劑組成，其中金屬結合劑85%—95%，樹脂材料5%—15%；所述金屬結合劑包括重量比為70%—80%的銅、3%—10%的鋅、3%—10%的錫、1%—5%的鉛，以及0%—20%的鋁、0%—20%的鎳、0%—20%的鐵；所述樹脂結合劑取自聚酰亞胺、酚醛樹脂或環氧樹脂中的任一種。按上述配比將原料經過球磨、混合、冷壓成型及真空熱壓工藝。本發明可以解決純金屬結合劑粘性大不易出刃，易堵塞，燒傷工件，而樹脂結合劑熱分解溫度低，耐熱性差等缺點。
文檔編號B24D3/02GK102862127SQ201210390910
公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月16日 優先權日2012年10月16日
發明者鄒文俊, 楊家聯, 屈繼來, 彭進, 宋城 申請人:河南工業大學, 廣東創匯實業有限公司