超硬树脂磨具填料

1、 在超硬材料树脂磨具中，填充料也是不可缺少的组成局部，其作用主要是用 来改善结合剂的耐热性、硬度、强度，最终目的是提高砂轮的耐用度。填充料的 种类繁多，对于金刚石树脂磨具，酚醛树脂结合剂所用填料，国内常见的是CO3, ZnO和Cu粉；聚酰业胺结合剂所用填料，除 Cu粉外，国外用于十磨时加Zr、 Co、CaCO3等；用于湿磨时，可加石英粉SiO2、铝氧粉AI2O3等陶瓷材 料。对于立方氮化硼树脂磨具,结合剂中的填充料常用金届粉、金届氧化物粉末， 如Cu、Cr2O3等。使用TL GC、GB WA磨料中作填料十磨效果较好，但 不便于CBN回收。国外使用的填料还有电镀的 M0S2, 一些金届盐，如Ba

2、SO4, MgSO4。磨料用量对磨削效果，特别是十磨削时的磨削效果有明显影响。参加填 料的目的主要是为了改善磨具的磨削性能和机械性能。在磨料含量一定的前提 下，填料还起到充填单位体积中的缺乏局部。 金届粉作为填料，可使磨具的硬度 和强度得到提高，有利于磨削热的传导和扩散。但填充过多会使磨具的结合剂脱 落困难，磨料不易出刃，严重时会造成堵塞，烧伤工件，磨具外表金刚石烧毁， 消耗增大；氧化物类作为填料，除改善磨具强度、硬度、导热性外，还可使用磨 具获得抛光性能，改善磨具的吸水性。 另外，为了改善磨具的磨削性能和机械性能，还可以适当参加一些固体润滑 剂材料，特别是十磨，其作用尤其突出，它可起到减摩作

3、用。填料的用量过大， 会降低磨具的强度。 下面简要介绍几种填料的特性及其作用。 1、Cu 粉 Cu本身熔点高1 083C,导热性好。磨削过程中产生的瞬时高 温可通过Cu迅速传给磨具的基体；热量散失快，从而减轻了磨削区的局部过热 现象，提高了结合剂的耐热性能。Cu与树脂发生化学吸附，粘合性很好，而且 Cu的热胀系数与聚酰业胺很接近，以Cu为填料大大提高了树脂结合剂砂轮的强 度。Cu本身耐磨性也很好。以上性能都利于提高砂轮的耐磨性。 使用Cu粉比不 使用Cu粉的砂轮，寿命可提高数倍。但是 Cu是韧性材料，延展性大，用量过 多，砂轮容易腻塞。磨削能力下降。一般选用量为 15%20%体积分数。 Cu粉

4、 或与石墨粉混合 作填料，用丁制造电解磨削砂轮，电解 磨削可以缩短加工时间，提高工作效率，而且可用较粗粒度的砂轮磨出较高粗髓 窒的工件。这在普通树脂磨具中也有应用。 2、Cr2O3 与 ZnO Cr2O3是深绿色六角晶体，密度 5.15.2g /cm3,熔点2435C。ZnO 是白色六角晶体或粉 末，密度5.6g/cm3,熔点1975C,两性化合物。这些金届 氧化物具有较高的熔点和机械性能，能够显著提高砂轮的强度、硬度和耐热性。 试验说明：用Cr2O3比用ZnO的砂硬度和强度稍高，磨耗比稍小，二者效果很 接近，常混合使用。一般 Cr2O3 ： ZnO = 1 ： 1 2 ： 1。前者用丁外磨、

5、内磨与刃 磨，后者用丁干磨与精抛磨。 F&O3也有类似上述的提高强度和硬度的作用，但效果明显低丁 ZnO与C2O3。Fe2O3 一般用丁过渡层。 3、其它填充料 参加石英粉、铝氧粉、WA、GC等磨料类填料，均可改善磨削性能，但 由丁这些物质不容易与金刚石及 CBN别离，不便丁回收金刚石.因此国内外目 前不常使用。 各种填料的技术条件见表1,各种填料作用见表2。 表1 各种填料的技术条件 名称 色泽 化学式 纯度 密度g/ 3 cm 粒度 铜粉 玫瑰红 Cu 99 8.92 F200 以 细 铝粉 银白 Al 99 2.7 F200 以 细 铁粉 灰 Fe 99 7.86 F200 以

6、细 氧化锌 白 ZnO 工业钝 5.6 F200 以 细 氧化铁 红 Fe2O3 99.5 5.8 F200 以 细 氧化铭 绿 Cr2O3 98.5 5.2 F200 以 细 石墨 里 C 95 2.52 F200 以 细 二硫化钳 里 八、 MnS2 95 4.8 F200 以 细 表2 各种填料的作用 品名 密度g / cm3 熔点/c 主要作用 Cu 8.93 1083 提局粘合强度、导电性和导热性 Al 2.70 660 与Cu相比，可减轻重量，但耐热性较差 Ag r 10.5 : 960 导电性比Cu好，用丁电解磨轮 Cr2O3 5.2 2435 提高强度、硬度、耐热性，有一定抛光性 ZnO 5.6 1975 Fe2O3 5.24 1565 Zr 6.49 1852 熔点和硬度比Cu高，导热性比氧化物好，可