超硬材料网

　　申请号：201710160791.8
　　申请人：衢州学院
　　发明人：冯凯萍 郑兴龙 周兆忠 倪成员 郁炜 尹涛 许庆华

　　摘要：本发明涉及一种树脂磨具的制备方法，具体涉及一种采用湿混法的纳米金刚石磨具丸片制备方法，属于精密研磨抛光领域。以纳米金刚石粉为磨料，以树脂作结合剂，以可挥发液体作为分散介质，经压制成型及固化处理使其成为具有一定形状的研磨及抛光丸片。具体实施方法是先制备纳米金刚石分散液；再将填料和湿润剂混合，湿润后的填料和树脂结合剂混合在可挥发性液体中，得到树脂混合液；然后将纳米金刚石分散液缓慢加入到树脂混合液中，得到混合浆料；最后混合浆料干燥，粉化，过筛，压制，高温烧结，得到研磨丸片。优点：由于在液体中进行混合，磨具中各组分分散均匀，适合于微细磨具丸片的制作，可以提高对光学元件加工的表面质量。

　　主权利要求：1.一种采用湿混法的纳米金刚石磨具丸片制备方法，其特征在于步骤如下：先制备纳米金刚石分散液；再将填料和湿润剂混合，湿润后的填料和树脂结合剂混合在可挥发性液体中，得到树脂混合液；然后将纳米金刚石分散液缓慢加入到树脂混合液中，得到混合浆料；最后混合浆料经过干燥，粉化，过筛，压制，高温烧结，得到纳米金刚石磨具丸片。
　　2.一种采用湿混法的纳米金刚石磨具丸片制备方法，其特征在于具体制备方法如下：步骤1，先将纳米金刚石加入到可挥发性液体中，添加表面活性剂、偶联剂，分散均匀，制备纳米金刚石分散液，其中纳米金刚石30～150份，可挥发性液体30～200份，表面活性剂和偶联剂添加量均为纳米金刚石重量的0.1～1.5％；步骤2，再将填料和湿润剂混合，湿润后的填料和树脂结合剂机械搅拌混合在可挥发性液体中，得到树脂混合液，其中树脂结合剂25～40份，可挥发性液体30～100份；步骤3，将纳米金刚石分散液缓慢加入到树脂混合液中，机械搅拌混合均匀得到混合浆料；步骤4，将步骤3得到的混合浆料，加热蒸发，干燥，粉化，过筛，得到混合物料；步骤5，将步骤4得到的混合物料压制成型，高温烧结，冷却后得到纳米金刚石研磨丸片。
　　3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于所述的树脂结合剂采用丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂、酚醛树脂、环氧树脂、新酚树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂、以及胶木粉中的任意一种；所述的可挥发性液体为甲醇、乙醇、异丙醇、水、丙酮、丁酮中的一种或多种。
　　4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于所述的磨料采用多晶纳米金刚石或单晶纳米金刚石，平均粒径范围为1～1000纳米。
　　5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于所述的填料包括铜粉、铜包石墨、滑石粉、冰晶石、氧化铈、铝氧粉、碳酸钙、氧化钙、氧化镁和二硫化钼，以重量份计其中铜粉5～45份，铜包石墨3～5份，铝氧粉5～10份，碳酸钙3～6份，氧化钙1～2份，氧化镁1～2份，滑石粉3～5份，冰晶石粉1～5份，二硫化钼5～8份，氧化铈3～5份；所述的湿润剂是蒸馏水、环氧树脂液、酚醛树脂液、以及含有3％的硼砂水或者聚乙烯水溶液中的一种或者多种，湿润剂的加入量为填料的重量的1.5～4％。。
　　6.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，步骤1所述的表面活性剂是阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂中的一种或者多种，阴离子型表面活性剂包括脂肪酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐和磷酸酯盐类表面活性剂，非离子型表面活性剂包括聚氧乙烯型、多元醇型、烷基醇酰胺型表面活性剂；偶联剂是γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙氧)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种或者多种。
　　7.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于在于，步骤1所述的分散方法是超声分散、机械搅拌分散、机械研磨分散、高速剪切分散方法中的一种或者多种。
　　8.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于在于，步骤3所述的加热蒸发温度为30～70℃，干燥为在室内干燥或在除湿器皿中干燥，粉化通过打碎机将干燥后的粉料进行打碎粉化，过筛的筛网目数大于等于10000目。
　　9.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于在于，步骤4所述的压制成型，高温烧结可以是同步也可以是分开，即可以是冷压成型，也可以是热压成型；冷压成型即先将混合粉料压制成胚体，成型压力为20～50Mpa，保持压力的时间为15～20s，再将胚体放置到烧结炉中进行烧结，烧结按一定升温曲线从60℃加热到150～170℃，保温为3～4小时，最后随室温冷却；热压成型即压制过程中，对丸片模具进行加热，成型压力为20～50Mpa，加热按一定升温曲线从60℃加热到150～170℃，保温为2～3小时。
　　10.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于在于，步骤4所述的压制成型，丸片形状是梯形、四方形、新月形、螺旋形，圆形，多边形，星形，圆环形中的任意一种。