陶瓷CBN砂輪的造孔劑材料

陶瓷CBN砂輪造孔方式主要利用顆粒級配造孔和添加造孔劑造孔兩種。顆粒級配造孔是通過調節磨具配方中粉體的顆粒度的比例來控制氣孔,但對于精磨和高精密磨具,其粉體要求細,顆粒級配方法很難滿足要求,所以,添加造孔劑成為陶瓷結合劑CBN砂輪比較適合的造孔方法。陶瓷CBN砂輪造孔材料主要有:萘、鋸末、核桃殼粉、碳粒、砂糖粒、PS微球(聚苯乙烯微球)、PMMA微球(聚甲基丙烯酸甲酯微球)、塑料粒、無機銨鹽、Al2O3空心球、碳化硼、碳化硅、氮化硼等。它們的造孔機制不同,成孔效果也不一樣:
1. 萘 主要靠燃燒過程中物質升華、揮發或分解達到造孔的目的,但萘揮發、分解產生的物質具有毒性,威脅環境和人體健康,國家已經明令禁止生產、銷售和使用。
2. 鋸末、核桃殼粉、碳粒等 在普通陶瓷磨具中應用較多,但這種造孔劑一個顯著的缺陷是氣孔大小、均勻性難以控制,而且它們與結合劑不親和,對砂輪強度下降較大,所以在陶瓷CBN砂輪中很少使用。
3. 塑料粒、PS微球、PMMA微球等 它們也是利用高溫下揮發或燃盡而達到造孔效果,在Al2O3多孔陶瓷中引入PS微球、PMMA微球作為造孔劑,并與炭黑的造孔效果進行了對比,其對多孔陶瓷的強度下降作用大,而且這些有機物在分解過程中會產生有毒物質,難以在生產中使用。
4. 無機銨鹽 經過系統的研究NH4F、NH4Cl、(NH4)2SO4和NH4HCO3四種無機銨鹽的造孔效果,其中,NH4F、NH4Cl不能造孔,(NH4)2SO4造孔皆為小孔,氣孔可調性差,NH4HCO3造孔有一定的大孔徑氣孔,但要真正控制氣孔孔徑,還是很難實現。
5. Al2O3空心球 剛玉空心球做造孔填料,在超硬磨具的生產中已有較廣的應用。剛玉空心球粒度可控,形狀均勻,強度高,而且在燒成溫度下不會燒蝕變形,是一種較理想的造孔材料。
6. 碳化硼、碳化硅、氮化硼等填料 這些填料的硬度很高,可以做磨料使用。它們與陶瓷結合劑的粘結能力差,在磨削過程中很容易脫落而產生氣孔,而脫落的填料顆粒還對工件有一定的切削作用。這種方式的造孔還有另外一個好處:對砂輪的強度下降作用小。
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