陶瓷金刚石砂轮的概况

1. 陶瓷金刚石砂轮的概况

用配比好的陶瓷结合剂把磨粒粘结起来，经压坯、干燥、焙烧及修整而成的，具有很多气孔、用磨粒进行切削的磨具。磨粒以其露在表面部分的尖角作为切削刃。主要分为：陶瓷砂轮（碳化硅、棕刚玉、白刚玉等）和陶瓷超硬砂轮（陶瓷结合剂金刚石砂轮和陶瓷结合剂CBN砂轮）两大类。

2. 金刚石陶瓷砂轮的介绍

陶瓷结合剂金刚石砂轮有高强度，耐热性好，切削锋利，磨削效率高，磨削过程中不易发热和堵塞，热膨胀量小，易控制加工精度。同树脂结合剂金刚石砂轮相比，它解决了树脂金刚石砂轮的低寿命，磨削效率低，磨具本身在磨削过程中 。

3. 金刚石陶瓷砂轮的特点

陶瓷结合剂金刚石砂轮磨削时，具有以下特点；◆  磨削效率高、磨削过程中不易发热和堵塞；◆  具有很高的耐磨性：砂轮的耐磨性高，磨粒消耗少，特别是在磨很硬又很脆的工件时最明显；◆  磨削力小，磨削温度低；◆  磨削的工件精度高、表面质量好，工件的形状保持性好。因此陶瓷结合剂金刚石砂轮在陶瓷等一些特殊材料的磨削加工中，具有越来越明显的优势，在金刚石磨具的发展中有着良好的前景。被认为是高速、高效、高精、低磨削成本、低环境污染的高性能磨具，具有越来越广泛的应用，世界各国磨削工具竞相研究开发的热点。

4. 金刚石陶瓷砂轮的用途

正是基于陶瓷砂轮结合剂金刚石砂轮的上述优点，陶瓷结合剂宝石砂轮的出现立刻被欧美发达国家广泛应用在晶圆（半导体硅片和太阳能硅片），金刚石复合片，金刚石聚晶，金刚石刀具，立方氮化硼，钨钢（硬质合金），新型工程结构陶瓷，宝石，水晶，稀土材料（磁性材料）等高硬脆材料的机械加工中，并取得了良好的经济效益。

5. 陶瓷金刚石砂轮的介绍

陶瓷结合剂金刚石砂轮有高强度，耐热性能好，切削锋利，磨削效率高，磨削过程中不易发热和堵塞，热膨胀量小，以控制加工精度。同树脂结合剂砂轮相比，他解决了树脂金刚石砂轮的低寿命，磨削效率低，磨具本身在磨削过程中易变性的问题。陶瓷砂轮结合金刚石砂轮的上述优点，一出现立刻被欧美发达国家广泛应用在晶圆（半导体硅片和太阳能硅片），金刚石复合片，金刚石聚晶，金刚石刀具，立方氮化硼，钨钢（硬质合金），新型工程结构陶瓷，宝石，水晶，稀土材料（磁性材料）等高硬脆材料的机械加工中，并取得了良好的经济效益。

6. 陶瓷金刚石砂轮的优点

1、磨削效率高；2、具有很高的耐磨性(砂轮的耐磨性高，磨粒消耗少，特别是在磨很硬又很脆的工件时最明显)；3、磨削力小，磨削温度低；4、磨削的工件精度高、表面质量好，工件的形状保持性好。因此陶瓷结合剂金刚石砂轮在钻石、工业陶瓷、金刚石复合片，金刚石聚晶，金刚石刀具，立方氮化硼，硬质合金等高硬脆材料等一些特殊材料的磨削加工中，具有越来越明显的优势，在金刚石磨具的发展中有着良好的前景。被认为是高速、高效、高精、低磨削成本、低环境污染的高性能磨具，具有越来越广泛的应用，是世界各国磨削工具竞相研究开发的热点。

7. 金刚石砂轮的应用

金刚石砂轮用于玻璃、陶瓷、铁氧体、半导体材料等硬脆性材料和金属材料的研磨加工、硬质合金材料的外形加工、电解磨削加工，以及磨削加工中心用金刚石钻头的磨削等重负荷切割，具有磨削耐磨性好、效率高、使用寿命长的特点。

8. 陶瓷金刚石砂轮的发展现状

为解决上述问题，科技工作者从多方面进行了研究，其中低温陶瓷结合剂的性能是影响陶瓷接合剂金刚石砂轮内存质量和发展的关键因素。因此，研究高强度、低温、低膨胀系数等性能优良的低温陶瓷接合剂是国内外超硬材料陶瓷砂轮研究的重点。Tanaka T，Esaki S，Nishida K 等通过有选择地在砂轮内增加气孔的数量和大小，可以使超硬材料套次砂轮的自锐性得到进一步的改善。Jackson MJ，Barlow N，Mills B通过控制超硬材料陶瓷砂轮内的气孔结构，使生产的砂轮具有高粘结强度、磨削加工时有良好磨削效率和冷却性能。通过热机械分析、Raman光谱分析等手段，Kuan-Hong Lin，Shih-Feng Peng，Shun-Tiab Lin对烧结温度、烧结气氛、烧结时间对超硬材料陶瓷砂轮烧成收缩率及金刚石的烧损进行了研究，并研究了了陶瓷结合剂金刚石砂轮的烧结参数与磨削特性。俄罗斯学者选用的超硬材料陶瓷结合剂配方主要以化学成分进行配比，选择硼玻璃或硼铅玻璃体系作为理论研究对象。还对铅玻璃结合剂进行了比较深入的研究，但铅是一种有毒物质，高温下容易分解。早在上世纪90年代日本研究者研究了陶瓷结合剂金刚石砂轮高效高精磨削时，砂轮浓度、磨粒要求等选择要求。研究Na2O-B2O3-SiO2为基本成分的硼硅酸盐玻璃体系结合剂的超硬材料砂轮的磨削性能;陶瓷结合剂的配方主要以化学成份进行配比，选择硼玻璃或硼铅玻璃体系作为理论研究对象。国外的研究中，对陶瓷结合剂开始进行增韧补强研究，如对结合剂玻璃相进行微晶化处理，结合剂中加入适量合适的晶须。他们发现在结合剂中添加硼酸硅晶须，一方面可以抑制方石英的生成，防止方石英在100°C～200°C时因体积急剧膨胀而使砂轮产生裂纹;另一方面硼酸铝晶须本身可以起到晶须增强的效果，从而提高结合剂的抗拉强度。由于陶瓷结合剂与金刚石磨料结合时，难度系数比较大等因素，陶瓷结合剂金刚石砂轮的研发和生产受到了阻碍。河南胜创超硬材料有限公司工程师克服了陶瓷结合剂金刚石的技术难题，工程师率先在国内生产出磨宝石用的陶瓷结合剂金刚石砂轮，并制定了多种砂轮规格，得到了宝石加工领域的青睐。如今研发的磨PCD/PCBN刀具陶瓷结合剂金刚石砂轮、磨金刚石复合片陶瓷结合剂金刚石砂轮等系列陶瓷结合剂金刚石砂轮在市场取得了良好的口碑。