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专利号: 2019110108123
申请人: 华侨大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 磨削;抛光
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种大尺寸单晶金刚石的磨削方法,其特征在于包括如下步骤:(1)将基体材料、活性磨料和硬质磨料混合均匀后过筛,上述基体材料为陶瓷、金属或金属陶瓷复合材料,上述活性磨料为能够与金刚石反应形成碳化物的磨料,上述硬质磨料为能够去除碳化物层的磨料,且活性磨料与硬质磨料的质量比为1‑5:10;基体材料和硬质磨料和活性磨料的总和的质量之比为1‑2:2;

(2)将步骤(1)所得的物料与添加剂混合均匀过筛;

(3)将步骤(2)所得的物料加入润湿剂,压制成型后,进行烧结,制成砂轮;

(4)将上述砂轮、大尺寸单晶金刚石固定在磨床上,利用该砂轮在磨削液的配合下对大尺寸单晶金刚石表面进行磨削,磨削的过程中,通过控制砂轮的转速精确掌控砂轮中的活性磨料与大尺寸单晶金刚石的表面磨削温度,使磨削温度低于金刚石的石墨化温度,确保金刚石反应形成碳化物而不产生石墨化,进而使得大尺寸单晶金刚石的表层硬度降低,与此同时,砂轮中的硬质磨料对上述碳化物进行磨削去除,最终得到表面粗糙度低、表面亚表面损伤小的大尺寸单晶金刚石表面。

2.如权利要求1所述的磨削方法,其特征在于:所述活性磨料为铁粉、钨粉、钼粉、铬粉和钛粉中的至少一种。

3.如权利要求1所述的磨削方法,其特征在于:所述硬质磨料为金刚石、氧化铝、立方氮化硼、氮化硅和碳化硅中的至少一种。

4.如权利要求1所述的磨削方法,其特征在于:所述磨削液为去离子水。

5.如权利要求1所述的磨削方法,其特征在于:所述添加剂为氧化铝空心球、PMMA微球、空心玻璃球和碳粉中的至少一种。

6.如权利要求1所述的磨削方法,其特征在于:所述润湿剂为淀粉、水玻璃和糊精中的至少一种。

7.如权利要求1所述的磨削方法,其特征在于:所述烧结过程具体为:以2.5‑4℃/min的升温速率从室温升温至295‑305℃,升温时间为75‑120min,接着根据基体材料的不同以3‑5℃/min的升温速率从295‑305℃升温至680‑830℃,升温时间75‑175min,然后保温30‑

60min,最后随炉冷却至室温。

8.如权利要求1所述的磨削方法,其特征在于:所述磨削的过程中,砂轮的转速为1000‑

5000rpm,进给为10‑70μm/min。

9.如权利要求1所述的磨削方法,其特征在于;所述的大尺寸单晶金刚石为1英寸以上圆片或者10mm×10mm×1mm以上方片。