本发明涉及陶瓷结合剂cbn砂轮中磨料提取技术,该方法提取出的cbn磨料纯度高,晶型好,不影响二次使用。
背景技术:
陶瓷结合剂cbn砂轮,以其优越的磨削性能,而被广泛使用。但在实际生产的过程,因为工艺的控制和产品稳定性不足,往往会造成很多的不良品。而陶瓷结合剂cbn砂轮中成本最高的就是cbn磨料,能把废品砂轮中的磨料提取出来,可以大大降低生产成本。在现有的技术中,经常用hf酸提取陶瓷结合剂cbn砂轮的磨料,但是实际操作时,单纯用hf酸提取磨料周期比较长,而且纯度也不高。技术实现要素:本发明的目的是提供一种提取陶瓷结合剂cbn砂轮中磨料的方法。为达到上述发明目的,本发明采用的技术方案是:一种提取陶瓷结合剂cbn砂轮中磨料的方法,包括以下步骤:(1)陶瓷结合剂cbn砂轮经700℃~1000℃处理后放入水中急冷;然后带水球磨,再过筛,取筛下物烘干,得到固体物;(2)将固体物加入强酸腐蚀液,于50℃~90℃下震荡,得到混合物;然后将混合物超声清洗后经纯水过滤至中性,再烘干得到粉末;(3)将粉末加入碱液中,于50℃~90℃下震荡,得到混合体系;然后将混合体系超声清洗后经纯水过滤至中性,再烘干得到磨料。本发明还公开了一种利用提取磨料制备砂轮的方法,包括以下步骤:(1)陶瓷结合剂cbn砂轮经700℃~1000℃处理后放入水中急冷;然后带水球磨,再过筛,取筛下物烘干,得到固体物;(2)将固体物加入强酸腐蚀液,于50℃~90℃下震荡,得到混合物;然后将混合物超声清洗后经纯水过滤至中性,再烘干得到粉末;(3)将粉末加入碱液中,于50℃~90℃下震荡,得到混合体系;然后将混合体系超声清洗后经纯水过滤至中性,再烘干得到提取磨料;(4)将提取磨料、陶瓷结合剂粉末、碳粉、树脂液放入容器中,再倒入丙酮,搅拌均匀;待丙酮完全挥发后,用60目的筛网过筛后压制成生坯,将生坯放入马弗炉中,以920℃保温2小时的流程进行烧结,出炉后修整得到利用提取磨料制备的砂轮。上述技术方案中,步骤(1)中,带水球磨的时间为3~10分钟;筛为325#筛;烘干的温度为200℃~300℃。带水球磨可以防止破碎料附着在球上,影响破碎效果,烘干是为了去除水分,为了使加入强酸溶液时操作更为安全。上述技术方案中,步骤(2)中,强酸腐蚀液包括氢氟酸、硝酸、硫酸、磷酸;优选的氢氟酸、硝酸、硫酸、磷酸的质量比为(1~40)∶(1~15)∶(1~20)∶(1~10),进一步优选的,强酸腐蚀液中,氢氟酸、硝酸、硫酸、磷酸的质量百分数分别为15%、10%、10%、20%,其余为水。优点在于硝酸和硫酸可以腐蚀陶瓷结合剂边缘产生的附着物,磷酸可以在腐蚀中起到缓释作用,保持溶液的ph值,维持溶液的酸性,加快溶液与陶瓷结合剂的反应速率。上述技术方案中,步骤(2)中,震荡的时间为4~6小时,超声清洗的时间为2~3小时,烘干的温度为200℃~300℃。上述技术方案中,步骤(3)中,震荡的时间为4~6小时,超声清洗的时间为2~3小时,烘干的温度为200℃~300℃。上述技术方案中,步骤(3)中,碱液为氢氧化钾溶液,优选质量浓度为10%~30%的氢氧化钾水溶液。上述技术方案中,步骤(4)中,提取磨料、陶瓷结合剂粉末、碳粉、树脂液的质量比为20∶5∶1∶1,陶瓷结合剂粉末、碳粉、树脂液都为现有常规产品。本发明采用化腐蚀的方法来提取陶瓷结合剂砂轮中的cbn磨料,工艺流程为:将回收的砂轮700℃~1000℃高温灼烧,迅速放到冷水中,再将砂轮放入球磨机中带水进行球磨3~10分钟,将粉末用325#筛网过筛,200℃~300℃烘干。将粉末放入装有自制溶液的塑料瓶中,密封。用50℃~90℃恒温振荡器进行震荡4~6小时,再放入超声波清洗机中2~3小时。纯水过滤成中性,200℃~300℃烘干。将粉末放入浓度为10%~30%的氢氧化钾溶液中,放入50℃~90℃恒温振荡器中震荡4~6小时。再放入超声波清洗机中清洗2~3小时。纯水过滤呈中性。200℃~300℃烘干。用分样筛分样,不同粒度分类收集。为解决现有技术不足,发明创造性的公开一种提取陶瓷结合剂cbn砂轮中磨料的方法,用自制的强酸腐蚀液可以很快的除掉cbn磨料以外的成份,按照工艺流程操作可以在不影响陶瓷结合剂cbn磨料性能的情况下,可以把cbn磨料高效提取出来。由于上述技术方案运用,本发明具有下列优点:1.本发明提取成本低,提取周期比较短。2.本发明在不影响磨料性质的情况下,磨料提取率能达80%。3.本发明不影响cbn磨料的二次使用。附图说明图1是新cbn磨料样品图;图2是提取出的cbn磨料图。具体实施方式下面对本发明专利做进一步描述:实施例一一种提取陶瓷结合剂cbn砂轮中磨料的方法,包括以下步骤:(1)将砂轮放入真空烧结炉,以5℃/min升温速度升到800℃保温2小时。(2)将砂轮放入球磨机中带水进行球磨5分钟,转速60转/分,将粉末用325#筛网过筛,250℃烘干。(3)将粉末放入装有自制强酸腐蚀液的塑料瓶中,密封。用60℃恒温振荡器进行震荡5小时,再放入频率为30khz超声波清洗机中2小时。频率为30khz,再将粉末用纯水过滤成中性,280℃烘干。按质量百分数,强酸腐蚀液包括15%的氢氟酸、10%的硝酸、10%的硫酸、20%的磷酸,其余为水。(4)将粉末放入浓度为20wt%的氢氧化钾水溶液中,放入70℃恒温振荡器中震荡5小时。再放入频率为频率30khz超声波清洗机中清洗3小时,再将粉末用纯水过滤呈中性,240℃烘干。完成陶瓷结合剂cbn砂轮中磨料的提取。(5)用分样筛分样,不同粒度分类收集。图1是新cbn磨料样品图;图2是上述方法提取出的cbn磨料图。对比图1和图2,可以看出所未使用磨料和提取磨料颗粒外观均为黑色的单晶,而且晶体多棱角,晶体粒径都在105μm-125μm范围之间,两种磨料外观并无差别。实施例二用提取出的磨料与新磨料做成砂轮进行性能进行对比。以cbn磨料、陶瓷结合剂粉末、碳粉、树脂液质量之比为20:5:1:1的量进行称料,将其放入烧杯中。再往烧杯中倒入一定量的丙酮溶液,搅拌均匀。待丙酮溶液完全挥发后。用60目的筛网过筛装盒待用。用模具将装盒的料以ρ=2.3的成型密度压制成φ28×23×φ14的圆环形状的生坯,将生坯放入马弗炉中,以920℃保温2小时的流程进行烧结。出炉后修整到图纸尺寸即可;其中陶瓷结合剂粉末、碳粉、树脂液都为现有常规产品。砂轮使用对比数据如表1。表1提取出的磨料与新磨料做成砂轮的性能磨料种类砂轮硬度(hrh)粗糙度(rz)圆度寿命提取磨料1051.21.39016新磨料1081.11.39102从对比数据可以看出提取磨料做成的砂轮无论在硬度、粗糙度、圆度、寿命,均与新磨料近似,因此提取磨料与新磨料具有相同的品质。不影响cbn磨料的二次使用。对比例一一种提取陶瓷结合剂cbn砂轮中磨料的方法,包括以下步骤:(1)将砂轮放入真空烧结炉,以5℃/min升温速度升到800℃保温2小时。(2)将砂轮放入球磨机中带水进行球磨5分钟,转速60转/分,将粉末用325#筛网过筛,250℃烘干。(3)将粉末放入装有质量百分数为20%的氢氟酸水溶液的塑料瓶中,密封。用60℃恒温振荡器进行震荡15小时,再放入频率为30khz超声波清洗机中2小时。频率为30khz,再将粉末用纯水过滤成中性,280℃烘干。(4)将粉末放入浓度为20wt%的氢氧化钾水溶液中,放入70℃恒温振荡器中震荡5小时。再放入频率为频率30khz超声波清洗机中清洗3小时,再将粉末用纯水过滤呈中性,240℃烘干。完成陶瓷结合剂cbn砂轮中磨料的提取。根据实施例一的方法制备砂轮,硬度81、粗糙度0.81、圆1.0度、寿命6486,与新磨料相差太大。当前第1页12