专利名称：纳米陶瓷复合结合剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种陶瓷结合剂，具体是涉及一种纳米陶瓷复合结合剂，适用于各种
粒度的超硬磨具制造，属材料技术领域。
背景技术：
金属结合剂对磨粒的把持较好，强度高，韧性较好，但其自锐性差，气孔率低，维修 困难，尤其是在加工金属材料时，容易发生工件粘着、烧伤和工具堵塞的情况。树脂结合剂 自锐性能良好，不易堵塞，磨削效率较高，磨削温度较低，但是其耐热性差，在磨削过程中产 生的大量的热容易导致树脂软化或分解，致使其粘接力下降，陶瓷结合剂是目前应用日益 广泛的一种结合剂，其性能介于金属结合剂和树脂结合剂之间，常见的陶瓷结合剂超硬磨 具主要有砂轮、油石、研磨条、磨盘和磨头等。但是由于金刚石的热稳定性不好，在温度高于 80(TC的情况下，易发生氧化或石墨化等化学反应。多年来，业内人士都在研究开发一种低 熔高强的陶瓷结合剂，既能最大限度的发挥超硬磨料的磨削能力，又能保证结合剂的把持 强度。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足之处，提供一种纳米陶瓷复合结合 剂，该结合剂是在陶瓷结合剂基体中加入纳米级的颗粒、片晶、晶须和纤维等第二相而形成 的一种纳米复合材料，在该材料中，至少一相为纳米尺寸。纳米陶瓷材料由于它的粒度小、 比表面积大，而表现出明显的小尺寸效应、量子尺寸效应以及表面界面效应，使之具有不同 于传统陶瓷的独特性能，如强度高、韧性好、烧结温度低等，因此采用纳米粉进行烧结，致密
化的速度快、烧结温度低，比传统陶瓷低400°C -eo(rc，烧结过程也大大縮短。 本发明是以如下技术方案实现的一种纳米陶瓷复合结合剂，其特征是该结合 剂是在陶瓷结合剂基体中加入纳米级的颗粒、片晶、晶须和纤维等第二相而形成的一种纳 米复合材料，在该材料中，至少一相为纳米尺寸。 所述的复合结合剂用于金刚石磨具的陶瓷结合剂烧结温度为800°C _8501:，用于 立方氮化硼磨具的陶瓷结合剂烧结温度为850°C -900°C。 所述的复合结合剂包括有气孔的A类(气孔率约为30% )结合剂及无气孔的B类 结合剂。 所述的复合结合剂中加入20% _30%的水和1% _2%的表面活性剂，烧结体抗折 强度高于lOOMPa。 本发明的优点是该复合结合剂采用的纳米陶瓷材料由于它的粒度小、比表面积 大，而表现出明显的小尺寸效应、量子尺寸效应以及表面界面效应，使之具有不同于传统陶 瓷的独特性能，如强度高、韧性好、烧结温度低等，因此采用纳米粉进行烧结，致密化的速度 快、烧结温度低，比传统陶瓷低400°C -eO(TC，烧结过程也大大縮短。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明
实施例1、 —种纳米陶瓷复合结合剂，是在陶瓷结合剂基体中加入纳米级的颗粒、片晶、晶须 和纤维等第二相而形成的一种纳米复合材料，在该材料中，至少一相为纳米尺寸。 所述的复合结合剂用于金刚石磨具的陶瓷结合剂烧结温度为80(TC，用于立方氮 化硼磨具的陶瓷结合剂烧结温度为850°C。 所述的复合结合剂包括有气孔的A类(气孔率约为30%)结合剂及无气孔的B类 结合剂。 所述的复合结合剂中加入20%的水和1%的表面活性剂，烧结体抗折强度高于 lOOMPa。 实施例2、 —种纳米陶瓷复合结合剂，其特征是该结合剂是在陶瓷结合剂基体中加入纳米 级的颗粒、片晶、晶须和纤维等第二相而形成的一种纳米复合材料，在该材料中，至少一相 为纳米尺寸。 所述的复合结合剂用于金刚石磨具的陶瓷结合剂烧结温度为85(TC，用于立方氮 化硼磨具的陶瓷结合剂烧结温度为900°C。 所述的复合结合剂包括有气孔的A类(气孔率约为30%)结合剂及无气孔的B类 结合剂。 所述的复合结合剂中加入30%的水和1% _2%的表面活性剂，烧结体抗折强度高 于100MPa。
权利要求
一种纳米陶瓷复合结合剂，其特征是该结合剂是在陶瓷结合剂基体中加入纳米级的颗粒、片晶、晶须和纤维等第二相而形成的一种纳米复合材料，在该材料中，至少一相为纳米尺寸。
2. 根据权利要求1所述的一种纳米陶瓷复合结合剂，其特征是所述的复合结合剂用于金刚石磨具的陶瓷结合剂烧结温度为800°C _8501:，用于立方氮化硼磨具的陶瓷结合剂烧结温度为850°C -900°C。
3. 根据权利要求1所述的一种纳米陶瓷复合结合剂，其特征是所述的复合结合剂包括有气孔的A类(气孔率约为30% )结合剂及无气孔的B类结合剂。
4. 根据权利要求1所述的一种纳米陶瓷复合结合剂，其特征是所述的复合结合剂中加入20% -30%的水和1% _2%的表面活性剂，烧结体抗折强度高于lOOMPa.
全文摘要
本发明涉及一种陶瓷结合剂，具体是涉及一种纳米陶瓷复合结合剂，适用于各种粒度的超硬磨具制造，属材料技术领域。该结合剂是在陶瓷结合剂基体中加入纳米级的颗粒、片晶、晶须和纤维等第二相而形成的一种纳米复合材料，在该材料中，至少一相为纳米尺寸。纳米陶瓷材料由于它的粒度小、比表面积大，而表现出明显的小尺寸效应、量子尺寸效应以及表面界面效应，使之具有不同于传统陶瓷的独特性能，如强度高、韧性好、烧结温度低等，因此采用纳米粉进行烧结，致密化的速度快、烧结温度低，比传统陶瓷低400℃-600℃，烧结过程也大大缩短。
文档编号C04B35/80GK101693627SQ20091018269
公开日2010年4月14日 申请日期2009年9月19日 优先权日2009年9月19日
发明者薛维 申请人:薛维;