刚玉砂轮用高强度低温烧结玻璃结合剂的研究

摘要

以传统熔融冷却法制备K2O-Na2O-Ca O-B2O3-Si O2玻璃,探究不同B2O3添加量对玻璃热膨胀系数及抗折强度影响。在此基础上选择与刚玉热膨胀系数相匹配的玻璃作为刚玉砂轮用玻璃结合剂,研究了不同烧结温度、保温时间对砂轮显微结构、物相、抗折强度以及孔隙率等的影响规律。实验结果表明,玻璃强度随着B2O3含量的增加呈现"硼反常现象",当B2O3含量为9wt.%时,可获得热膨胀系数与刚玉相匹配、抗折强度为119.51 MPa的玻璃。随着砂轮烧结温度的升高以及保温时间的延长,砂轮抗折强度先升高后减小,在1000℃保温4 h后,获得砂轮试样抗折强度高达100.96 MPa。XRD测试表明,玻璃结合剂在砂轮烧结过程中以非晶态稳定存在,SEM显示刚玉磨粒的剥落以磨料与结合剂的界面结合脱落为主。