申請?zhí)枺?01510017179.6

       申請人：廣東工業(yè)大學(xué)

       發(fā)明人：張鳳林 牛亮 周玉梅 黃惠平 盧家鋒

       摘要： 本發(fā)明公開了金剛石磨粒表面結(jié)合劑的梯度合金化造粒方法。表面設(shè)有梯度的合金化結(jié)合劑層的金剛石磨粒，包括金剛石粒，金剛石粒表面依次設(shè)有內(nèi)層結(jié)合劑、中間層結(jié)合劑、外層結(jié)合劑；碳化物形成元素在結(jié)合劑中的含量由內(nèi)至外逐層遞減。金剛石磨粒表面結(jié)合劑的梯度合金化造粒裝置，其用于制備所述的金剛石磨粒；包括滾筒、供漿噴頭、供粉噴頭、超聲攪拌器。金剛石磨粒表面結(jié)合劑的梯度合金化造粒方法，利用至少三套上述裝置，包括步驟：a、金剛石粒表面包裹內(nèi)層結(jié)合劑；b、金剛石粒表面包裹中間層結(jié)合劑；c、金剛石粒表面包裹外層結(jié)合劑。本發(fā)明制備的磨粒具有較好的性能，且制備方法效率高。

       主權(quán)利要求：1.表面設(shè)有梯度的合金化結(jié)合劑層的金剛石磨粒，包括金剛石粒，其特征在于：金剛石粒表面依次設(shè)有內(nèi)層結(jié)合劑、中間層結(jié)合劑、外層結(jié)合劑；碳化物形成元素在結(jié)合劑中的含量由內(nèi)至外逐層遞減。

       2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面設(shè)有梯度的合金化結(jié)合劑層的金剛石磨粒，其特征在于：所述的內(nèi)層結(jié)合劑的厚度為200-500μm，所述的內(nèi)層結(jié)合劑中，碳化物形成元素所占的質(zhì)量百分比為3-5%。

       3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面設(shè)有梯度的合金化結(jié)合劑層的金剛石磨粒，其特征在于：所述的中間層結(jié)合劑的厚度為300-500μm，所述的中間層結(jié)合劑中，碳化物形成元素所占的質(zhì)量百分比為1-3%。

       4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面設(shè)有梯度的合金化結(jié)合劑層的金剛石磨粒，其特征在于：所述的外層結(jié)合劑的厚度為500-1000μm。

       5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的表面設(shè)有梯度的合金化結(jié)合劑層的金剛石磨粒，其特征在于：制成內(nèi)層結(jié)合劑的原料包括：含3-5wt%的碳化物形成元素的合金粉末；制成中間層結(jié)合劑的原料包括：含1-3wt%的碳化物形成元素的合金粉末；制成外層結(jié)合劑的原料包括合金粉末。

       6.金剛石磨粒表面結(jié)合劑的梯度合金化造粒裝置，其特征在于：其用于制備權(quán)利要求1所述的金剛石磨粒；包括滾筒、供漿噴頭、供粉噴頭、超聲攪拌器； 其中，供漿噴頭設(shè)置在滾筒內(nèi)，用于提供功能添加劑到滾筒內(nèi)；所述的功能添加劑為稀釋劑、粘合劑、潤濕劑中的至少一種； 供粉噴頭設(shè)置在滾筒內(nèi)，用于提供結(jié)合劑粉料到滾筒內(nèi)； 超聲攪拌器設(shè)置在滾筒內(nèi)，用于提供超聲振動與機械攪拌。

       7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金剛石磨粒表面結(jié)合劑的梯度合金化造粒裝置，所述的超聲攪拌器由旋轉(zhuǎn)超聲軸與設(shè)置在旋轉(zhuǎn)超聲軸端部的攪拌棒組成。

       8.一種金剛石磨粒表面結(jié)合劑的梯度合金化造粒方法，其特征在于：利用至少三套權(quán)利要求6的裝置，包括步驟： a、金剛石粒表面包裹內(nèi)層結(jié)合劑： 1）將金剛石粒放入第一套造粒裝置的滾筒內(nèi)； 2）驅(qū)動滾筒轉(zhuǎn)動，開啟超聲攪拌器，金剛石粒在離心力、攪拌摩擦力及超聲振動作用下，在圓筒底部形成渦旋運動的跳動顆粒流； 3）開啟供漿噴頭，噴頭噴出粘合劑和/或稀釋劑到滾筒筒體內(nèi)，噴完后關(guān)閉供漿噴頭，開啟供粉噴頭，噴頭噴出結(jié)合劑粉料，噴完后關(guān)閉供粉噴頭；金剛石粒、粘合劑和/或稀釋劑、結(jié)合劑粉料進(jìn)行充分混合； 4）停止超聲攪拌器和滾筒轉(zhuǎn)動，取出顆粒，過篩去掉多余粉料； b、金剛石粒表面包裹中間層結(jié)合劑： 1）將a步驟中獲得的顆粒放入第二套造粒裝置的滾筒內(nèi)； 2）驅(qū)動滾筒轉(zhuǎn)動，開啟超聲攪拌器，金剛石粒在離心力、攪拌摩擦力及超聲振動作用下，在圓筒底部形成渦旋運動的跳動顆粒流； 3）開啟供漿噴頭，噴頭噴出潤濕劑到滾筒筒體內(nèi)，噴完后關(guān)閉供漿噴頭，開啟供粉噴頭，噴頭噴出含有碳化物形成元素的合金粉末，噴完后關(guān)閉供粉噴頭；金剛石粒、潤濕劑、合金粉末進(jìn)行充分混合；其中，碳化物形成元素在合金粉末中所占的比例小于a步驟的對應(yīng)步驟中碳化物形成元素在合金粉末中所占的比例； 4）停止超聲攪拌器和滾筒轉(zhuǎn)動，取出顆粒，過篩去掉多余粉料； c、金剛石粒表面包裹外層結(jié)合劑： 1）將b步驟中獲得的顆粒放入第三套造粒裝置的滾筒內(nèi)； 2）驅(qū)動滾筒轉(zhuǎn)動，開啟超聲攪拌器，金剛石粒在離心力、攪拌摩擦力及超聲振動作用下，在圓筒底部形成渦旋運動的跳動顆粒流； 3）開啟供漿噴頭，噴頭噴出潤濕劑到滾筒筒體內(nèi)，噴完后關(guān)閉供漿噴頭，開啟供粉噴頭，噴頭噴出合金粉末，噴完后關(guān)閉供粉噴頭，金剛石粒、潤濕劑、合金粉末進(jìn)行充分混合； 4）停止超聲攪拌器和滾筒轉(zhuǎn)動，取出顆粒，過篩去掉多余粉料。

       9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種金剛石磨粒表面結(jié)合劑的梯度合金化造粒方法，其特征在于：a步驟中，所述的粘合劑為環(huán)氧樹脂、（甲基）丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、酚醛樹脂、乙烯-醋酸乙烯酯、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、有機硅改性環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂、氨基樹脂中的至少一種；稀釋劑為烴類溶劑、酮類溶劑、酯類溶劑、醇類溶劑、醚類溶劑、醇醚類溶劑中的至少一種。

       10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種金剛石磨粒表面結(jié)合劑的梯度合金化造粒方法，其特征在于：b、c步驟中，所用的潤濕劑為C1-5脂肪醇、液體石蠟、水中的至少一種。