超硬材料网

　　申请号：201510017179.6

       申请人：广东工业大学

       发明人：张凤林 牛亮 周玉梅 黄惠平 卢家锋

       摘要： 本发明公开了金刚石磨粒表面结合剂的梯度合金化造粒方法。表面设有梯度的合金化结合剂层的金刚石磨粒，包括金刚石粒，金刚石粒表面依次设有内层结合剂、中间层结合剂、外层结合剂；碳化物形成元素在结合剂中的含量由内至外逐层递减。金刚石磨粒表面结合剂的梯度合金化造粒装置，其用于制备所述的金刚石磨粒；包括滚筒、供浆喷头、供粉喷头、超声搅拌器。金刚石磨粒表面结合剂的梯度合金化造粒方法，利用至少三套上述装置，包括步骤：a、金刚石粒表面包裹内层结合剂；b、金刚石粒表面包裹中间层结合剂；c、金刚石粒表面包裹外层结合剂。本发明制备的磨粒具有较好的性能，且制备方法效率高。

       主权利要求：1.表面设有梯度的合金化结合剂层的金刚石磨粒，包括金刚石粒，其特征在于：金刚石粒表面依次设有内层结合剂、中间层结合剂、外层结合剂；碳化物形成元素在结合剂中的含量由内至外逐层递减。

       2.根据权利要求1所述的表面设有梯度的合金化结合剂层的金刚石磨粒，其特征在于：所述的内层结合剂的厚度为200-500μm，所述的内层结合剂中，碳化物形成元素所占的质量百分比为3-5%。

       3.根据权利要求1所述的表面设有梯度的合金化结合剂层的金刚石磨粒，其特征在于：所述的中间层结合剂的厚度为300-500μm，所述的中间层结合剂中，碳化物形成元素所占的质量百分比为1-3%。

       4.根据权利要求1所述的表面设有梯度的合金化结合剂层的金刚石磨粒，其特征在于：所述的外层结合剂的厚度为500-1000μm。

       5.根据权利要求1-4中任意一项所述的表面设有梯度的合金化结合剂层的金刚石磨粒，其特征在于：制成内层结合剂的原料包括：含3-5wt%的碳化物形成元素的合金粉末；制成中间层结合剂的原料包括：含1-3wt%的碳化物形成元素的合金粉末；制成外层结合剂的原料包括合金粉末。

       6.金刚石磨粒表面结合剂的梯度合金化造粒装置，其特征在于：其用于制备权利要求1所述的金刚石磨粒；包括滚筒、供浆喷头、供粉喷头、超声搅拌器； 其中，供浆喷头设置在滚筒内，用于提供功能添加剂到滚筒内；所述的功能添加剂为稀释剂、粘合剂、润湿剂中的至少一种； 供粉喷头设置在滚筒内，用于提供结合剂粉料到滚筒内； 超声搅拌器设置在滚筒内，用于提供超声振动与机械搅拌。

       7.根据权利要求6所述的金刚石磨粒表面结合剂的梯度合金化造粒装置，所述的超声搅拌器由旋转超声轴与设置在旋转超声轴端部的搅拌棒组成。

       8.一种金刚石磨粒表面结合剂的梯度合金化造粒方法，其特征在于：利用至少三套权利要求6的装置，包括步骤： a、金刚石粒表面包裹内层结合剂： 1）将金刚石粒放入第一套造粒装置的滚筒内； 2）驱动滚筒转动，开启超声搅拌器，金刚石粒在离心力、搅拌摩擦力及超声振动作用下，在圆筒底部形成涡旋运动的跳动颗粒流； 3）开启供浆喷头，喷头喷出粘合剂和/或稀释剂到滚筒筒体内，喷完后关闭供浆喷头，开启供粉喷头，喷头喷出结合剂粉料，喷完后关闭供粉喷头；金刚石粒、粘合剂和/或稀释剂、结合剂粉料进行充分混合； 4）停止超声搅拌器和滚筒转动，取出颗粒，过筛去掉多余粉料； b、金刚石粒表面包裹中间层结合剂： 1）将a步骤中获得的颗粒放入第二套造粒装置的滚筒内； 2）驱动滚筒转动，开启超声搅拌器，金刚石粒在离心力、搅拌摩擦力及超声振动作用下，在圆筒底部形成涡旋运动的跳动颗粒流； 3）开启供浆喷头，喷头喷出润湿剂到滚筒筒体内，喷完后关闭供浆喷头，开启供粉喷头，喷头喷出含有碳化物形成元素的合金粉末，喷完后关闭供粉喷头；金刚石粒、润湿剂、合金粉末进行充分混合；其中，碳化物形成元素在合金粉末中所占的比例小于a步骤的对应步骤中碳化物形成元素在合金粉末中所占的比例； 4）停止超声搅拌器和滚筒转动，取出颗粒，过筛去掉多余粉料； c、金刚石粒表面包裹外层结合剂： 1）将b步骤中获得的颗粒放入第三套造粒装置的滚筒内； 2）驱动滚筒转动，开启超声搅拌器，金刚石粒在离心力、搅拌摩擦力及超声振动作用下，在圆筒底部形成涡旋运动的跳动颗粒流； 3）开启供浆喷头，喷头喷出润湿剂到滚筒筒体内，喷完后关闭供浆喷头，开启供粉喷头，喷头喷出合金粉末，喷完后关闭供粉喷头，金刚石粒、润湿剂、合金粉末进行充分混合； 4）停止超声搅拌器和滚筒转动，取出颗粒，过筛去掉多余粉料。

       9.根据权利要求8所述的一种金刚石磨粒表面结合剂的梯度合金化造粒方法，其特征在于：a步骤中，所述的粘合剂为环氧树脂、（甲基）丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、酚醛树脂、乙烯-醋酸乙烯酯、丙烯酸改性环氧树脂、有机硅改性环氧树脂、醇酸树脂、氨基树脂中的至少一种；稀释剂为烃类溶剂、酮类溶剂、酯类溶剂、醇类溶剂、醚类溶剂、醇醚类溶剂中的至少一种。

       10.根据权利要求8所述的一种金刚石磨粒表面结合剂的梯度合金化造粒方法，其特征在于：b、c步骤中，所用的润湿剂为C1-5脂肪醇、液体石蜡、水中的至少一种。