一种玻璃抛光用金刚石磨头及其制备方法与流程

1.本发明涉及抛光工具领域技术，尤其是指一种玻璃抛光用金刚石磨头及其制备方法。


背景技术：

2.玻璃、石英作为传统材料已在生活应用中随处可见，近几年3c及半导体领域快速崛起，硅、蓝宝石、碳化硅等材料的加工规模不断扩大。在对此类硬脆晶体的超精密磨削加工中，目前主要采用的是研磨液、抛光液，生产效率较低，而且产生的废液需要较大的回收处理成本。如果利用超精磨头以磨代抛，则生产效率大大提升，节约企业环保处理成本。但对超精磨磨头要求非常高，不能产生划伤，保持较好的锋利性和自锐性。
3.目前，传统精密玻璃抛光用金刚石磨头都采用单晶或类多晶金刚石，制备时，一般是将金刚石、酚醛树脂粉和辅助研磨粉进行混合，然后依次进行压制、粘接和成型加工得到玻璃抛光用金刚石磨头。这种玻璃抛光用金刚石磨头往往无法兼顾加工效率与粗糙度，如要提高加工效率，一般均采用加粗金刚石粒径的方法，这种方式容易导致磨削工件被划伤，锋利度比较低，往往会带来抛光效果的变差。
4.因此，有必要研究一种方案以解决上述问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种玻璃抛光用金刚石磨头及其制备方法，其能有效解决现有之玻璃抛光用金刚石磨头容易划伤磨削工件并且锋利度低的问题。
6.为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
7.一种玻璃抛光用金刚石磨头，包括有以下体积百分比原料：团聚态磨料5％～30％；酚醛树脂粉30％～55％；氧化铝粉5％～20％；氧化铈粉10％～35％，所述团聚态磨料由金刚石和硅铝酸盐组成。
8.作为一种优选方案，所述金刚石与硅铝酸盐的质量比为1:1～1:2。
9.作为一种优选方案，所述硅铝酸盐包括有以下质量百分比原料：二氧化硅30％～50％；氧化铝5％～10％；硼酸10％～30％；碳酸钠5％～15％；碳酸铝微量；二氧化钛微量；二氧化锆微量。
10.作为一种优选方案，所述金刚石为超细粒度类多晶金刚石。
11.一种玻璃抛光用金刚石磨头的制备方法，包括有以下步骤：
12.(1)将金刚石和硅铝酸盐、聚乙烯醇溶液进行湿混，通过调整压力采用喷雾造粒的方式将混合后的浆料团聚成类球状颗粒，然后进行烧结得到团聚态磨料；
13.(2)将团聚态磨料、酚醛树脂粉、氧化铝粉和氧化铈粉进行混合，然后依次进行压制、粘接和成型加工得到玻璃抛光用金刚石磨头。
14.作为一种优选方案，所述步骤(1)中烧结的温度为600～700℃，保温时间为1～2小
时。
15.本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：
16.通过配合采用团聚态磨料、酚醛树脂粉、氧化铝粉和氧化铈粉制备得到玻璃抛光用金刚石磨头，在磨削过程中，团聚态磨料遇到较大阻力时，会破碎成很多的小颗粒，磨头从而会产生自锐性，从而有较高的锋利度，避免了划伤的产生，对磨削工件表面又有很好的粗糙度。
具体实施方式
17.本发明揭示了一种玻璃抛光用金刚石磨头，包括有以下体积百分比原料：团聚态磨料5％～30％；酚醛树脂粉30％～55％；氧化铝粉5％～20％；氧化铈粉10％～35％，该氧化铝粉用于增加强度，该氧化铈粉用于改善抛光效果，使光泽度达到镜面效果。
18.其中，该团聚态磨料由金刚石和硅铝酸盐组成，该金刚石与硅铝酸盐的质量比为1:1～1:2。并且，该硅铝酸盐包括有以下质量百分比原料：二氧化硅30％～50％；氧化铝5％～10％；硼酸10％～30％；碳酸钠5％～15％；碳酸铝微量；二氧化钛微量；二氧化锆微量，在本发明中的微量具体指的是质量百分比不高于5％。以及，该金刚石为超细粒度类多晶金刚石。
19.本发明还公开前述一种玻璃抛光用金刚石磨头的制备方法：包括有以下步骤：
20.(1)将金刚石和硅铝酸盐、聚乙烯醇溶液进行湿混，通过调整压力采用喷雾造粒的方式将混合后的浆料团聚成类球状颗粒，然后进行烧结得到团聚态磨料；烧结的温度为600～700℃，保温时间为1～2小时。
21.(2)将团聚态磨料、酚醛树脂粉、氧化铝粉和氧化铈粉进行混合，然后依次进行压制、粘接和成型加工得到玻璃抛光用金刚石磨头。
22.下面以多个实施例对本发明作进一步详细说明：
23.实施例1：
24.一种玻璃抛光用金刚石磨头，包括有以下体积百分比原料：团聚态磨料5％；酚醛树脂粉55％；氧化铝粉10％；氧化铈粉30％。
25.其中，该团聚态磨料由金刚石和硅铝酸盐组成，该金刚石与硅铝酸盐的质量比为1:1。并且，该硅铝酸盐包括有以下质量百分比原料：二氧化硅30％；氧化铝10％；硼酸30％；碳酸钠15％；碳酸铝微量；二氧化钛微量；二氧化锆微量。以及，该金刚石为超细粒度类多晶金刚石。
26.本发明还公开前述一种玻璃抛光用金刚石磨头的制备方法：包括有以下步骤：
27.(1)将金刚石和硅铝酸盐、聚乙烯醇溶液进行湿混，通过调整压力采用喷雾造粒的方式将混合后的浆料团聚成类球状颗粒，然后进行烧结得到团聚态磨料；烧结的温度为600℃，保温时间为1.5小时。
28.(2)将团聚态磨料、酚醛树脂粉、氧化铝粉和氧化铈粉进行混合，然后依次进行压制、粘接和成型加工得到玻璃抛光用金刚石磨头。
29.实施例2：
30.一种玻璃抛光用金刚石磨头，包括有以下体积百分比原料：团聚态磨料30％；酚醛
树脂粉30％；氧化铝粉20％；氧化铈粉20％。
31.其中，该团聚态磨料由金刚石和硅铝酸盐组成，该金刚石与硅铝酸盐的质量比为1:2。并且，该硅铝酸盐包括有以下质量百分比原料：二氧化硅50％；氧化铝9％；硼酸25％；碳酸钠14％；碳酸铝微量；二氧化钛微量；二氧化锆微量。以及，该金刚石为超细粒度类多晶金刚石。
32.本发明还公开前述一种玻璃抛光用金刚石磨头的制备方法：包括有以下步骤：
33.(1)将金刚石和硅铝酸盐、聚乙烯醇溶液进行湿混，通过调整压力采用喷雾造粒的方式将混合后的浆料团聚成类球状颗粒，然后进行烧结得到团聚态磨料；烧结的温度为650℃，保温时间为1小时。
34.(2)将团聚态磨料、酚醛树脂粉、氧化铝粉和氧化铈粉进行混合，然后依次进行压制、粘接和成型加工得到玻璃抛光用金刚石磨头。
35.实施例3：
36.一种玻璃抛光用金刚石磨头，包括有以下体积百分比原料：团聚态磨料20％；酚醛树脂粉50％；氧化铝粉5％；氧化铈粉25％。
37.其中，该团聚态磨料由金刚石和硅铝酸盐组成，该金刚石与硅铝酸盐的质量比为1:1.5。并且，该硅铝酸盐包括有以下质量百分比原料：二氧化硅45％；氧化铝5％；硼酸25％；碳酸钠15％；碳酸铝微量；二氧化钛微量；二氧化锆微量。以及，该金刚石为超细粒度类多晶金刚石。
38.本发明还公开前述一种玻璃抛光用金刚石磨头的制备方法：包括有以下步骤：
39.(1)将金刚石和硅铝酸盐、聚乙烯醇溶液进行湿混，通过调整压力采用喷雾造粒的方式将混合后的浆料团聚成类球状颗粒，然后进行烧结得到团聚态磨料；烧结的温度为700℃，保温时间为2小时。
40.(2)将团聚态磨料、酚醛树脂粉、氧化铝粉和氧化铈粉进行混合，然后依次进行压制、粘接和成型加工得到玻璃抛光用金刚石磨头。
41.实施例4：
42.一种玻璃抛光用金刚石磨头，包括有以下体积百分比原料：团聚态磨料15％；酚醛树脂粉40％；氧化铝粉10％；氧化铈粉35％。
43.其中，该团聚态磨料由金刚石和硅铝酸盐组成，该金刚石与硅铝酸盐的质量比为1:1.3。并且，该硅铝酸盐包括有以下质量百分比原料：二氧化硅50％；氧化铝10％；硼酸30％；碳酸钠5％；碳酸铝微量；二氧化钛微量；二氧化锆微量。以及，该金刚石为超细粒度类多晶金刚石。
44.本发明还公开前述一种玻璃抛光用金刚石磨头的制备方法：包括有以下步骤：
45.(1)将金刚石和硅铝酸盐、聚乙烯醇溶液进行湿混，通过调整压力采用喷雾造粒的方式将混合后的浆料团聚成类球状颗粒，然后进行烧结得到团聚态磨料；烧结的温度为640℃，保温时间为1.3小时。
46.(2)将团聚态磨料、酚醛树脂粉、氧化铝粉和氧化铈粉进行混合，然后依次进行压制、粘接和成型加工得到玻璃抛光用金刚石磨头。
47.实施例5：
48.一种玻璃抛光用金刚石磨头，包括有以下体积百分比原料：团聚态磨料21％；酚醛
树脂粉54％；氧化铝粉15％；氧化铈粉10％。
49.其中，该团聚态磨料由金刚石和硅铝酸盐组成，该金刚石与硅铝酸盐的质量比为1:1.6。并且，该硅铝酸盐包括有以下质量百分比原料：二氧化硅50％；氧化铝10％；硼酸10％；碳酸钠15％；碳酸铝微量；二氧化钛微量；二氧化锆微量。以及，该金刚石为超细粒度类多晶金刚石。
50.本发明还公开前述一种玻璃抛光用金刚石磨头的制备方法：包括有以下步骤：
51.(1)将金刚石和硅铝酸盐、聚乙烯醇溶液进行湿混，通过调整压力采用喷雾造粒的方式将混合后的浆料团聚成类球状颗粒，然后进行烧结得到团聚态磨料；烧结的温度为680℃，保温时间为1.4小时。
52.(2)将团聚态磨料、酚醛树脂粉、氧化铝粉和氧化铈粉进行混合，然后依次进行压制、粘接和成型加工得到玻璃抛光用金刚石磨头。
53.实施例6：
54.一种玻璃抛光用金刚石磨头，包括有以下体积百分比原料：团聚态磨料25％；酚醛树脂粉52％；氧化铝粉8％；氧化铈粉15％。
55.其中，该团聚态磨料由金刚石和硅铝酸盐组成，该金刚石与硅铝酸盐的质量比为1:1.7。并且，该硅铝酸盐包括有以下质量百分比原料：二氧化硅35％；氧化铝10％；硼酸25％；碳酸钠15％；碳酸铝微量；二氧化钛微量；二氧化锆微量。以及，该金刚石为超细粒度类多晶金刚石。
56.本发明还公开前述一种玻璃抛光用金刚石磨头的制备方法：包括有以下步骤：
57.(1)将金刚石和硅铝酸盐、聚乙烯醇溶液进行湿混，通过调整压力采用喷雾造粒的方式将混合后的浆料团聚成类球状颗粒，然后进行烧结得到团聚态磨料；烧结的温度为660℃，保温时间为1.8小时。
58.(2)将团聚态磨料、酚醛树脂粉、氧化铝粉和氧化铈粉进行混合，然后依次进行压制、粘接和成型加工得到玻璃抛光用金刚石磨头。
59.上述各实施例制备得到的玻璃抛光用金刚石磨头在磨削过程中，团聚态磨料遇到较大阻力时，会破碎成很多的小颗粒，磨头从而会产生自锐性，从而有较高的锋利度，避免了划伤的产生，对磨削工件表面又有很好的粗糙度。
60.对比例：
61.采用原料包括有金刚石粉、酚醛树脂粉和辅助研磨粉混合，辅助研磨粉石英粉、刚玉粉、三氧化二铬、氧化锌中的一种，且原料中不含有氧化铝粉和氧化铈粉，将金刚石粉、酚醛树脂粉和辅助研磨粉进行混合，然后依次进行压制、粘接和成型加工得到玻璃抛光用金刚石磨头。
62.将上述各个实施例制备得到的玻璃抛光用金刚石磨头分别与对比例制备得到玻璃抛光用金刚石磨头进行锋利度测试：其中，实施例1相对对比例的锋利度提升了45％，实施例2相对对比例的锋利度提升了42％，实施例3相对对比例的锋利度提升了40％，实施例4相对对比例的锋利度提升了41％，实施例5相对对比例的锋利度提升了43％，实施例6相对对比例的锋利度提升了42％。
63.本发明的设计重点在于：通过配合采用团聚态磨料、酚醛树脂粉、氧化铝粉和氧化铈粉制备得到玻璃抛光用金刚石磨头，在磨削过程中，团聚态磨料遇到较大阻力时，会破碎
成很多的小颗粒，磨头从而会产生自锐性，从而有较高的锋利度，避免了划伤的产生，对磨削工件表面又有很好的粗糙度。
64.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种玻璃抛光用金刚石磨头，其特征在于：包括有以下体积百分比原料：团聚态磨料5％～30％；酚醛树脂粉30％～55％；氧化铝粉5％～20％；氧化铈粉10％～35％，所述团聚态磨料由金刚石和硅铝酸盐组成。2.根据权利要求1所述的一种玻璃抛光用金刚石磨头，其特征在于：所述金刚石与硅铝酸盐的质量比为1:1～1:2。3.根据权利要求2所述的一种玻璃抛光用金刚石磨头，其特征在于：所述硅铝酸盐包括有以下质量百分比原料：二氧化硅30％～50％；氧化铝5％～10％；硼酸10％～30％；碳酸钠5％～15％；碳酸铝微量；二氧化钛微量；二氧化锆微量。4.根据权利要求1所述的一种玻璃抛光用金刚石磨头，其特征在于：所述金刚石为超细粒度类多晶金刚石。5.一种如权利要求1-4任一项所述的玻璃抛光用金刚石磨头的制备方法，其特征在于：包括有以下步骤：(1)将金刚石和硅铝酸盐、聚乙烯醇溶液进行湿混，通过调整压力采用喷雾造粒的方式将混合后的浆料团聚成类球状颗粒，然后进行烧结得到团聚态磨料；(2)将团聚态磨料、酚醛树脂粉、氧化铝粉和氧化铈粉进行混合，然后依次进行压制、粘接和成型加工得到玻璃抛光用金刚石磨头。6.根据权利要求5所述的一种玻璃抛光用金刚石磨头的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中烧结的温度为600～700℃，保温时间为1～2小时。

技术总结
本发明公开一种玻璃抛光用金刚石磨头及其制备方法，包括有以下体积百分比原料：团聚态磨料5％～30％；酚醛树脂粉30％～55％；氧化铝粉5％～20％；氧化铈粉10％～35％。制备时，包括有以下步骤：(1)将金刚石和硅铝酸盐、聚乙烯醇溶液进行湿混，通过调整压力采用喷雾造粒的方式将混合后的浆料团聚成类球状颗粒，然后进行烧结得到团聚态磨料；通过配合采用团聚态磨料、酚醛树脂粉、氧化铝粉和氧化铈粉制备得到玻璃抛光用金刚石磨头，在磨削过程中，团聚态磨料遇到较大阻力时，会破碎成很多的小颗粒，磨头从而会产生自锐性，从而有较高的锋利度，避免了划伤的产生，对磨削工件表面又有很好的粗糙度。好的粗糙度。


技术研发人员：郑继明 戴晶 伍贺峰
受保护的技术使用者：东莞市华冠新材料科技有限公司
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/8/9