申請人:衢州學(xué)院
發(fā)明人:馮凱萍 鄭興龍 周兆忠 倪成員 郁煒 尹濤 許慶華
摘要:本發(fā)明涉及一種樹脂磨具的制備方法,具體涉及一種采用濕混法的納米金剛石磨具丸片制備方法,屬于精密研磨拋光領(lǐng)域。以納米金剛石粉為磨料,以樹脂作結(jié)合劑,以可揮發(fā)液體作為分散介質(zhì),經(jīng)壓制成型及固化處理使其成為具有一定形狀的研磨及拋光丸片。具體實(shí)施方法是先制備納米金剛石分散液;再將填料和濕潤劑混合,濕潤后的填料和樹脂結(jié)合劑混合在可揮發(fā)性液體中,得到樹脂混合液;然后將納米金剛石分散液緩慢加入到樹脂混合液中,得到混合漿料;最后混合漿料干燥,粉化,過篩,壓制,高溫?zé)Y(jié),得到研磨丸片。優(yōu)點(diǎn):由于在液體中進(jìn)行混合,磨具中各組分分散均勻,適合于微細(xì)磨具丸片的制作,可以提高對光學(xué)元件加工的表面質(zhì)量。
主權(quán)利要求:1.一種采用濕混法的納米金剛石磨具丸片制備方法,其特征在于步驟如下:先制備納米金剛石分散液;再將填料和濕潤劑混合,濕潤后的填料和樹脂結(jié)合劑混合在可揮發(fā)性液體中,得到樹脂混合液;然后將納米金剛石分散液緩慢加入到樹脂混合液中,得到混合漿料;最后混合漿料經(jīng)過干燥,粉化,過篩,壓制,高溫?zé)Y(jié),得到納米金剛石磨具丸片。
2.一種采用濕混法的納米金剛石磨具丸片制備方法,其特征在于具體制備方法如下:步驟1,先將納米金剛石加入到可揮發(fā)性液體中,添加表面活性劑、偶聯(lián)劑,分散均勻,制備納米金剛石分散液,其中納米金剛石30~150份,可揮發(fā)性液體30~200份,表面活性劑和偶聯(lián)劑添加量均為納米金剛石重量的0.1~1.5%;步驟2,再將填料和濕潤劑混合,濕潤后的填料和樹脂結(jié)合劑機(jī)械攪拌混合在可揮發(fā)性液體中,得到樹脂混合液,其中樹脂結(jié)合劑25~40份,可揮發(fā)性液體30~100份;步驟3,將納米金剛石分散液緩慢加入到樹脂混合液中,機(jī)械攪拌混合均勻得到混合漿料;步驟4,將步驟3得到的混合漿料,加熱蒸發(fā),干燥,粉化,過篩,得到混合物料;步驟5,將步驟4得到的混合物料壓制成型,高溫?zé)Y(jié),冷卻后得到納米金剛石研磨丸片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法,其特征在于所述的樹脂結(jié)合劑采用丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、新酚樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、以及膠木粉中的任意一種;所述的可揮發(fā)性液體為甲醇、乙醇、異丙醇、水、丙酮、丁酮中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法,其特征在于所述的磨料采用多晶納米金剛石或單晶納米金剛石,平均粒徑范圍為1~1000納米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法,其特征在于所述的填料包括銅粉、銅包石墨、滑石粉、冰晶石、氧化鈰、鋁氧粉、碳酸鈣、氧化鈣、氧化鎂和二硫化鉬,以重量份計(jì)其中銅粉5~45份,銅包石墨3~5份,鋁氧粉5~10份,碳酸鈣3~6份,氧化鈣1~2份,氧化鎂1~2份,滑石粉3~5份,冰晶石粉1~5份,二硫化鉬5~8份,氧化鈰3~5份;所述的濕潤劑是蒸餾水、環(huán)氧樹脂液、酚醛樹脂液、以及含有3%的硼砂水或者聚乙烯水溶液中的一種或者多種,濕潤劑的加入量為填料的重量的1.5~4%。。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述制備方法,其特征在于,步驟1所述的表面活性劑是陰離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑中的一種或者多種,陰離子型表面活性劑包括脂肪酸鹽、磺酸鹽、硫酸酯鹽和磷酸酯鹽類表面活性劑,非離子型表面活性劑包括聚氧乙烯型、多元醇型、烷基醇酰胺型表面活性劑;偶聯(lián)劑是γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一種或者多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述制備方法,其特征在于在于,步驟1所述的分散方法是超聲分散、機(jī)械攪拌分散、機(jī)械研磨分散、高速剪切分散方法中的一種或者多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述制備方法,其特征在于在于,步驟3所述的加熱蒸發(fā)溫度為30~70℃,干燥為在室內(nèi)干燥或在除濕器皿中干燥,粉化通過打碎機(jī)將干燥后的粉料進(jìn)行打碎粉化,過篩的篩網(wǎng)目數(shù)大于等于10000目。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述制備方法,其特征在于在于,步驟4所述的壓制成型,高溫?zé)Y(jié)可以是同步也可以是分開,即可以是冷壓成型,也可以是熱壓成型;冷壓成型即先將混合粉料壓制成胚體,成型壓力為20~50Mpa,保持壓力的時間為15~20s,再將胚體放置到燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié),燒結(jié)按一定升溫曲線從60℃加熱到150~170℃,保溫為3~4小時,最后隨室溫冷卻;熱壓成型即壓制過程中,對丸片模具進(jìn)行加熱,成型壓力為20~50Mpa,加熱按一定升溫曲線從60℃加熱到150~170℃,保溫為2~3小時。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述制備方法,其特征在于在于,步驟4所述的壓制成型,丸片形狀是梯形、四方形、新月形、螺旋形,圓形,多邊形,星形,圓環(huán)形中的任意一種。