一种基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮及其制备方法

本发明本发明涉及机械零件加工领域，尤其涉及具有低导电填料含量且优良导电性能的树脂超硬砂轮设计制备领域。

背景技术：

1、磨削-电解复合加工技术是实现难加工材料零件高性能制造的重要手段。例如，为实现硬脆材料的超精密镜面磨削，日本学者murata和ohmori提出了在线电解修整(electrolytic in-process dressing,elid)磨削技术。该技术利用电解修整作用与砂轮表面氧化层对电解抑制作用间的动态平衡，连续修整砂轮以使磨粒保持恒定的突出量，从而获得稳定可控的磨削质量。为提升高强韧性合金材料的磨削效率，美国学者keeleric开发了电化学磨削技术。该技术利用工件阳极电解作用和砂轮阴极对电解产物的机械刮除作用完成材料去除，从而实现高强韧性合金的高效优质磨削。

2、导电砂轮是磨削-电解复合加工系统的关键组成部分，其性能及在具体工艺中的适应性决定了零件最终加工质量。然而，系统对砂轮导电性的要求，使得工艺实践中只能选择金属结合剂砂轮作为磨削工具，可选工具的单一性严重限制了磨削-电解复合加工技术效能的发挥。

3、因此迫切需要研制出新型兼具优异导电性能和磨削性能的磨削工具。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提出一种基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮制备方法，从而为构筑磨削-电解复合加工系统提供新工具。

2、本发明的目的通过如下技术方案实现：

3、本发明提供种基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮的制备方法，其中：

4、所述制备方法包括：

5、步骤s01：按照如下配方取试样：以体积百分比计，导电填料5％、超硬磨粒25％、呈液态的树脂a 25～35％、呈粉末状的树脂b 30～40％、辅助填料5％；

6、步骤s02：导电填料/树脂a混合液的制备：将纳米导电填料加入到树脂a中，搅拌设定时间，得到填料/树脂a混合液；

7、步骤s03：树脂b和超硬磨粒的润湿：将树脂b和超硬磨粒分别加入到导电填料/树脂a混合液中进行润湿，使二者表面黏附一层导电填料/树脂a复合物；

8、步骤s04：机械混料：将润湿后的树脂b、润湿后的超硬磨粒、辅助填料倒入混料容器，设定转速和混料时间，制得导电填料/树脂a/树脂b/超硬磨粒/辅助填料的混合料；

9、步骤s05：压制成型砂轮基体：根据设计好的模压模具，称量一定质量的混合料，将其填入模具内，置于带有加热板的压力机上，采用定压力法进行热压成型，形成砂轮基体；

10、步骤s06：固化处理：设定固化温度，将已成型的砂轮基体连同模压模具置于炉中进行固化处理，使导电填料在树脂a中发生导电逾渗，导电填料/树脂a复合体系在树脂b中发生导电逾渗；

11、步骤s07：砂轮预处理：对经固化处理后的砂轮基体进行切削加工，以保证砂轮的尺寸公差和形位公差；利用砂条对切削加工后的砂轮进行修锐处理，制得导电树脂超硬砂轮。

12、更优选的，所述的基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮的制备方法中：

13、所述导电填料包括如下材料中的任意一种或多种：碳纳米管、纳米炭黑、石墨烯。

14、更优选的，所述的基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮的制备方法中：所述超硬磨粒包括如下材料中的任意一种或多种：金刚石、cbn磨粒。

15、更优选的，所述的基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮的制备方法中：

16、所述树脂a和树脂b包括如下材料中的任意一种或多种：酚醛树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂。

17、更优选的，所述的基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮的制备方法中：

18、所述辅助填料包括如下材料中的任意一种或多种：冰晶石-氟化钠铝、黄铁矿、硫化锌、硫酸锌钡、氟硼酸钾和氯化钾、硫酸钾。

19、本发明还提供一种基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮，其中，所述导电树脂超硬砂轮通过上述的基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮的制备方法制备而成。

20、本发明还提供一种基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮，其中：

21、所述导电树脂超硬的基体材料采用以下原料制得，以体积百分比计，导电填料5％、超硬磨粒25％、呈液态的树脂a25～35％、呈粉末状的树脂b 30～40％、辅助填料5％。

22、更优选的：所述的基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮中：

23、所述导电填料包括如下材料中的任意一种或多种：碳纳米管、纳米炭黑、石墨烯。

24、更优选的：所述的基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮中：

25、所述超硬磨粒包括如下材料中的任意一种或多种：金刚石、cbn磨粒。

26、更优选的：所述的基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮中：

27、所述树脂a和树脂b包括如下材料中的任意一种或多种：酚醛树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂；

28、所述辅助填料包括如下材料中的任意一种或多种：冰晶石-氟化钠铝、黄铁矿、硫化锌、硫酸锌钡、氟硼酸钾和氯化钾、硫酸钾。

29、由上述本发明的技术方案可以看出，本发明具有如下技术效果：

30、本发明通过新型的导电树脂超硬砂轮的制备方法，将导电填料加入到树脂a中使其发生导电逾渗，然后再将导电填料/树脂a复合体系加入到树脂b中使其发生导电逾渗，可以制备出低逾渗阈值的导电复合材料(即导电填料/树脂a/树脂b)，将低逾渗阈值的导电复合材料作为砂轮结合剂原料，进一步制备出基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮。

技术特征：

1.一种基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮的制备方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮的制备方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮的制备方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮的制备方法，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮的制备方法，其特征在于：

6.一种基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮，其特征在于，所述导电树脂超硬砂轮通过权利要求1-5任意一项所述的基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮的制备方法制备而成。

7.一种基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮，其特征在于：

9.根据权利要求1所述的基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮，其特征在于：

10.根据权利要求1所述的基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮，其特征在于：

技术总结
本发明提供一种基于双逾渗效应的导电树脂超硬砂轮及其制备方法，其首先按照如下配方取试样：以体积百分比计，导电填料5％、超硬磨粒25％、呈液态的树脂A25～35％、呈粉末状的树脂B 30～40％、辅助填料5％；然后依次完成导电填料/树脂A混合液制备，树脂B和超硬磨粒的润湿，使二者表面黏附一层导电填料/树脂A复合物；而后进行机械混料，压制成型砂轮基体，将已成型的砂轮基体连同模压模具置于炉中进行固化处理，最后对对砂轮基体进行切削加工和修锐处理，制得导电树脂超硬砂轮。通过本发明，能够制备出具有低导电填料含量、高电导率的导电树脂超硬砂轮。

技术研发人员：高宾华,金滩,谢桂芝,钟浩,曾理
受保护的技术使用者：湖南工商大学
技术研发日：
技术公布日：2025/2/5