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　　申请号：201610197052.1
　　申请人：东北大学
　　发明人：邢鹏飞 李欣 王帅 高帅波 都兴红 付念新 李大纲 曹宝胜

　　摘要：用碳化硼制备研磨盘的方法，属于磨具的制备领域。方法：1)以优质的碳化硼为磨料，分别与树脂结合剂热压成型、陶瓷结合剂高温烧结、金属结合剂电镀或烧结制备碳化硼研磨层；2)通过粘结剂或电镀，将磨料层和基体相结合制成碳化硼研磨盘。本发明方法，可减少因金刚石硬度过高造成的工件粗糙、崩边和破裂等现象，增加了研磨面的平整度，提高了工件合格率，降低了后续抛光工序的难度和强度；本发明方法，大幅度降低研磨盘的成本，显著地提高其经济效益。

　　主权利要求：1.一种用碳化硼制备研磨盘的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，配料：按质量比，碳化硼∶树脂结合剂∶填料＝(5～20)∶(2～20)∶(60～95)配料，混合均匀制得粉料，其中：碳化硼的纯度为95～99.9％；碳化硼的粒度为2～500μm；碳化硼中硼碳比为3.8～4.5；碳化硼为单晶颗粒，莫氏硬度大于9.35；树脂结合剂和填料的平均粒度均为20～100μm；步骤2，制备磨料层：(1)将粉料，热压成生坯：热压的温度为200～500℃，热压的时间为0.3～2h，热压的压力为20～60MPa；(2)将生坯在50～300℃固化1～2h，机械加工制得所需尺寸的树脂碳化硼磨料层；步骤3，与基体结合：将基体清洗干净，将树脂碳化硼磨料层置于基体上，接触的部位涂抹粘结剂，使树脂碳化硼磨料层与基体结合牢固，制得树脂碳化硼研磨盘。
　　2.根据权利要求1所述的用碳化硼制备研磨盘的方法，其特征在于，所述的步骤1中，树脂结合剂可为酚醛树脂、环氧树脂、双马来酰亚胺、聚酰亚胺树脂中的一种。
　　3.一种用碳化硼制备研磨盘的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，配料：按质量比，碳化硼∶陶瓷结合剂∶填料＝(5～20)∶(2～20)∶(60～95)配料，混合均匀制得粉料，其中：碳化硼的纯度为95～99.9％；碳化硼的粒度为2～500μm；碳化硼中硼碳比为3.8～4.5；碳化硼为单晶颗粒，莫氏硬度大于9.35；陶瓷结合剂和填料的平均粒度均为20～100μm；步骤2，制备磨料层：(1)将粉料，常温压制成生坯后，进行干燥，其中，压制的压力为5～50MPa，压制的时间为0.1～2h；干燥的温度为50～300℃，干燥时间为0.5～5h；(2)将干燥后的生坯，高温烧结后，机械加工制得所需尺寸的陶瓷碳化硼磨料层，其中，烧结的温度为600～2000℃，烧结时间为0.5～4h；步骤3，与基体结合：将基体清洗干净，将陶瓷碳化硼磨料层置于基体上，接触的部位涂抹粘结剂，使陶瓷碳化硼磨料层与基体结合牢固，制得陶瓷碳化硼研磨盘。
　4.根据权利要求3所述的用碳化硼制备研磨盘的方法，其特征在于，所述的步骤1中，陶瓷结合剂为陶瓷或玻璃。
　5.一种用碳化硼制备研磨盘的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，配料：按质量比，碳化硼∶金属结合剂∶填料＝(5～20)∶(2～20)∶(60～95)配料，混合均匀制得粉料，其中：碳化硼的纯度为95～99.9％；碳化硼的粒度为2～500μm；碳化硼中硼碳比为3.8～4.5；碳化硼为单晶颗粒，莫氏硬度大于9.35；金属结合剂和填料的平均粒度均为20～100μm；步骤2，制备磨料层：将粉料，在真空或惰性气体保护下，热压烧结后，机械加工制得所需尺寸的金属碳化硼磨料层；其中，热压的温度为1000～2300℃，热压的时间为0.3～2h，热压的压力为20～60MPa；步骤3，与基体结合：当金属结合剂为铜基合金粉或铁基合金粉时：将基体清洗干净，将金属碳化硼磨料层置于基体上，接触的部位涂抹粘结剂，使金属碳化硼磨料层与基体结合牢固，制得金属碳化硼研磨盘；当金属结合剂为镍或镍合金时：(1)将金属碳化硼磨料层进行除油和超声清洗预处理；将基体进行除锈、除油和阳极腐蚀预处理；(2)将预处理后的基体，进行电镀；其中，电镀金属为镍或镍合金，电镀电流密度为1.0～1.5A/dm2；(3)将预处理后的金属碳化硼磨料层，通过电镀植砂的方法与基体结合；其中，电镀金属为镍或镍合金；电镀植砂的电流密度为0.1～0.6A/dm2；(4)将金属碳化硼磨料层与基体结合的部位，进行电镀，使碳化硼磨料牢固地固定在基体上，制得电镀碳化硼研磨盘；其中，镀金属为镍或镍合金，电镀电流密度为0.8～1.8A/dm2。
　6.根据权利要求1或3或5所述的用碳化硼制备研磨盘的方法，其特征在于，所述的步骤1中，所述的步骤1中，碳化硼的粒度为6～12μm、8～16μm、20～30μm、36～54μm、60～70μm、70～80μm、100～120μm或325～400μm。
　7.根据权利要求1或3或5所述的用碳化硼制备研磨盘的方法，其特征在于，所述的步骤1中，填料为三氧化二铬粉、氧化锌粉或白刚玉中的一种或几种。
　8.根据权利要求1或3或5所述的用碳化硼制备研磨盘的方法，其特征在于，所述的步骤3中，基体为铝合金或者铁合金。
　9.根据权利要求1或3或5所述的用碳化硼制备研磨盘的方法，其特征在于，所述的方法制得的碳化硼研磨盘的直径为50～1500mm。