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一種基于凝膠反應的多晶納米金剛石磨具制備方法

關鍵詞 凝膠反應 , 多晶金剛石 , 納米|2015-10-15 08:52:06|行業專利|來源 中國超硬材料網
摘要 申請號:201510301525.3申請人:衢州學院發明人:馮凱萍周兆忠許慶華摘要:本發明公開了一種基于凝膠反應的多晶納米金剛石磨具制備方法,將去離子水和DMSO混合,再將PAN共...
  申請號:201510301525.3
  申請人:衢州學院
  發明人:馮凱萍 周兆忠 許慶華

  摘要:本發明公開了一種基于凝膠反應的多晶納米金剛石磨具制備方法,將去離子水和DMSO混合,再將PAN共聚物均勻地分散在混合液中,震蕩,溶脹,高溫溶解,攪拌直至完全轉變為透明無雜質的溶液;在溶液中加入納米多晶金剛石磨料,同時加入硅烷偶聯劑充分分散均勻,將溶液在真空烘箱中脫泡,倒入模具中,冰柜中零下20℃凝膠成型;在室溫條件下或加熱條件下解凍,解凍后脫水;最后在加熱爐中先預氧化,再燒結碳化成型。丙烯晴可以凝膠固化,碳化后,強度高,耐磨性好,作為磨具的結合劑,保證凝膠磨具不會在研磨過程中軟化變形。

  主權利要求:1.一種基于凝膠反應的多晶納米金剛石磨具制備方法,其特征在于包括如下步驟:(1)將去離子水和DMSO混合,再將PAN共聚物均勻地分散在DMSO/H2O混合液中,震蕩器上震蕩30min,放于50℃鼓風干燥烘箱溶脹2h后,轉移至90℃鼓風干燥箱高溫溶解,然后用攪拌機在70℃下攪拌溶解6h,直至完全轉變為透明無雜質的溶液;(2)在溶液中加入納米多晶金剛石磨料,同時加入硅烷偶聯劑KH570,使用均質攪拌機或超聲波振動儀充分分散均勻,將溶液在70℃的真空烘箱中脫泡,倒入模具中,冰柜中零下20℃凝膠成型,制備預成型磨具;(3)步驟(2)得到的預成型磨具在室溫條件下或40℃加熱條件下解凍2~5小時,解凍后脫水;(4)步驟(3)得到的預成型磨具在預氧化爐中先預氧化,再在碳化爐中燒結碳化成型。
  2.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于所述的去離子水與DMSO的質量比為1:39,所述的PAN共聚物與去離子水的質量比為8-16:1。
  3.根據權利要求1或2所述的制備方法,其特征在于所述的納米多晶金剛石磨料與PAN共聚物的質量比為100:8-16,納米多晶金剛石磨料與硅烷偶聯劑KH570的質量比為100:1。
  4.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于所述的納米多晶金剛石磨料的納米單晶粒度范圍為20~200nm,聚晶粒度為1.5~2μm。
  5.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于所述的脫水方法為預成型磨具浸潤在乙醇液體中,零下20℃冰柜中放置8~10小時后,預成型磨具拿出,室溫條件下晾5~10小時。
  6.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于所述的預氧化方法為在預氧化爐中進行的,在含氧氣氛中緩慢加熱,升溫速度在l~2℃/min,升溫至230℃。
  7.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于所述的燒結碳化方法為在純化氮氣惰性氣體?;は巒ü炕?,先在碳化爐中600~800℃進行低溫碳化,然后升溫至1300~1600℃左右進行高溫碳化反應。
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