陶瓷CBN砂輪的造孔劑材料
陶瓷CBN砂輪造孔方式主要利用顆粒級(jí)配造孔和添加造孔劑造孔兩種。顆粒級(jí)配造孔是通過調(diào)節(jié)磨具配方中粉體的顆粒度的比例來控制氣孔,但對(duì)于精磨和高精密磨具,其粉體要求細(xì),顆粒級(jí)配方法很難滿足要求,所以,添加造孔劑成為陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪比較適合的造孔方法。陶瓷CBN砂輪造孔材料主要有:萘、鋸末、核桃殼粉、碳粒、砂糖粒、PS微球(聚苯乙烯微球)、PMMA微球(聚甲基丙烯酸甲酯微球)、塑料粒、無機(jī)銨鹽、Al2O3空心球、碳化硼、碳化硅、氮化硼等。它們的造孔機(jī)制不同,成孔效果也不一樣:
1. 萘 主要靠燃燒過程中物質(zhì)升華、揮發(fā)或分解達(dá)到造孔的目的,但萘揮發(fā)、分解產(chǎn)生的物質(zhì)具有毒性,威脅環(huán)境和人體健康,國家已經(jīng)明令禁止生產(chǎn)、銷售和使用。
2. 鋸末、核桃殼粉、碳粒等 在普通陶瓷磨具中應(yīng)用較多,但這種造孔劑一個(gè)顯著的缺陷是氣孔大小、均勻性難以控制,而且它們與結(jié)合劑不親和,對(duì)砂輪強(qiáng)度下降較大,所以在陶瓷CBN砂輪中很少使用。
3. 塑料粒、PS微球、PMMA微球等 它們也是利用高溫下?lián)]發(fā)或燃盡而達(dá)到造孔效果,在Al2O3多孔陶瓷中引入PS微球、PMMA微球作為造孔劑,并與炭黑的造孔效果進(jìn)行了對(duì)比,其對(duì)多孔陶瓷的強(qiáng)度下降作用大,而且這些有機(jī)物在分解過程中會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì),難以在生產(chǎn)中使用。
4. 無機(jī)銨鹽 經(jīng)過系統(tǒng)的研究NH4F、NH4Cl、(NH4)2SO4和NH4HCO3四種無機(jī)銨鹽的造孔效果,其中,NH4F、NH4Cl不能造孔,(NH4)2SO4造孔皆為小孔,氣孔可調(diào)性差,NH4HCO3造孔有一定的大孔徑氣孔,但要真正控制氣孔孔徑,還是很難實(shí)現(xiàn)。
5. Al2O3空心球 剛玉空心球做造孔填料,在超硬磨具的生產(chǎn)中已有較廣的應(yīng)用。剛玉空心球粒度可控,形狀均勻,強(qiáng)度高,而且在燒成溫度下不會(huì)燒蝕變形,是一種較理想的造孔材料。
6. 碳化硼、碳化硅、氮化硼等填料 這些填料的硬度很高,可以做磨料使用。它們與陶瓷結(jié)合劑的粘結(jié)能力差,在磨削過程中很容易脫落而產(chǎn)生氣孔,而脫落的填料顆粒還對(duì)工件有一定的切削作用。這種方式的造孔還有另外一個(gè)好處:對(duì)砂輪的強(qiáng)度下降作用小。
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