1、陶瓷結(jié)合劑磨具中含硼玻璃料生產(chǎn)需要用到哪些原料?

燒成溫度低是金剛石磨具陶瓷結(jié)合劑的主要特性，含硼玻璃熔化溫度低，適合于制造陶瓷金剛石磨具，如硼鋅玻璃、硼鋇鋰玻璃等，組成玻璃體的原料主要是各自相應(yīng)的純氧化物，部分是含相應(yīng)氧化物的礦物。

含硼原料主要是硼酸，其熔點(diǎn)極低，只有148℃，易溶于水，加熱脫水而成硼酐。它以B?O?的形式和氧化鋅、硅石等形成硼硅酸鹽玻璃。該系玻璃的結(jié)合劑對金剛石具有良好的潤濕性能，有和金剛石非常接近的膨脹系數(shù)。在生產(chǎn)上工業(yè)純的硼酸就可以選入原料。

含鋅原料主要是氧化鋅，氧化鋅本身的熔點(diǎn)高達(dá)1975℃，當(dāng)它和硼硅形成玻璃時，就成為一種較好的助熔劑，在磨具燒成時起催熔作用。生產(chǎn)上選擇工業(yè)純的氧化鋅為原料。

含氧化硅的原料主要是石英，自然界中最常見的是β-石英，作為原料的石英要求SiO?含量大于97%。

在結(jié)合劑中需含鋰成分時，要加入含有氧化物的礦物，如鋰云母、β-鋰輝石等，此外加入1%亞錳酸鋰的結(jié)合劑，可使燒成溫度降低30～70℃。

2、生產(chǎn)金剛石磨具的陶瓷結(jié)合劑非玻料有什么作用?

非玻料起調(diào)節(jié)結(jié)合劑耐火度的作用。假如結(jié)合劑中只有玻璃體，雖然燒成溫度可降低，但其熔融溫度范圍窄、粘度小、易流淌，加人非玻璃質(zhì)(一般為粘土)后，由于粘土中Al?O?的作用，使結(jié)合劑的軟化溫度范圍變寬，易于控制。粘土是一種土狀礦物，還具有許多重要特性，如可塑性、吸水性、收縮性和耐火性等。

3、陶瓷結(jié)合劑應(yīng)具備哪些條件?

(1)強(qiáng)度:結(jié)合劑的強(qiáng)度通常用磨具的抗拉強(qiáng)度表示。磨具抗拉強(qiáng)度與結(jié)合劑本身強(qiáng)度及結(jié)合劑用量有密切關(guān)系。為保證磨具使用安全，結(jié)合劑的強(qiáng)度必須足夠高。

(2)耐火度:結(jié)合劑的耐火度決定磨具的燒成溫度。金剛石磨具需在低溫下燒成，則結(jié)合劑的熔融溫度應(yīng)低于金剛石的氧化和石墨化溫度。通常把耐火度控制在600～700℃。

(3)潤濕性:磨料在磨具中的把持強(qiáng)度，與結(jié)合劑對磨料的潤濕性能直接有關(guān)，潤濕性好，把持強(qiáng)度高，反之則低。當(dāng)潤濕角θ小于90°時，表明熔融體對固體有較好的潤濕能力。而對同種結(jié)合劑來說，溫度越高，其潤濕性越好，即潤濕角越小。由于金剛石耐高溫性差，常在結(jié)合劑中加人由硼、鋰、鋇的氧化物組成的玻璃體，以獲得較低溫度下的較好潤濕性。

(4)熱膨脹性:對結(jié)合劑的熱膨脹性能有兩方面要求，一是要求結(jié)合劑與金剛石之間的熱膨脹系數(shù)盡量接近，以使制造過程中熱脹冷縮變化盡可能一致，從而保證金剛石與結(jié)合劑之間有牢固的粘結(jié)。從這個角度出發(fā)，結(jié)合劑的熱脹系數(shù)略小于金剛石的熱脹系數(shù)，有利于提高結(jié)合劑對金剛石的包鑲力。二是要求金剛石層與非金剛石層之間的熱膨脹性能盡量接近，否則，在其相互連結(jié)處易發(fā)生開裂。

4、陶瓷結(jié)合劑金剛石磨具在燒結(jié)過程中發(fā)生了哪些變化?

磨具從低溫到高溫的整個燒成過程中，要發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化，在不同的溫度階段，有不同的變化。

在120～150℃溫度區(qū)段，吸附水被排除。到了250～450℃溫度區(qū)段,坯體內(nèi)的原料結(jié)合水從緩慢排除到激烈進(jìn)行，且粘結(jié)劑開始分解，磨具強(qiáng)度略有降低。到500℃以后，一方面由于臨時粘結(jié)劑繼續(xù)分解，使坯體強(qiáng)度降低到最低點(diǎn)；另一方面低熔點(diǎn)成分開始熔融。當(dāng)溫度繼續(xù)升高至燒成溫度，熔融物數(shù)量不斷增加，粘度有所降低，產(chǎn)生蠕變流動。在保溫階段，熔融物數(shù)量隨時間延長而增多，粘度進(jìn)一步降低，流動性提高，原先分散的部分塊狀液相逐漸聯(lián)結(jié)成面。至保溫結(jié)束時，液相基本包圍了磨粒，并連成一體，磨具硬度、強(qiáng)度和氣孔達(dá)到最終燒成狀態(tài)。

參考資料：

1、鄭州千磨官網(wǎng)

2、超硬材料綜合網(wǎng)

3、磨料磨具網(wǎng)