刚玉砂轮用K2O-B2O3-Al2O3-SiO2玻璃结合剂的研究

董晓烽，肖卓豪，易维民，李秀英，罗民华，汪永清，汪建斌

刚玉砂轮用K2O-B2O3-Al2O3-SiO2玻璃结合剂的研究

董晓烽1,2，肖卓豪1，易维民2，李秀英1，罗民华1，汪永清1，汪建斌3

（1． 景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院，江西 景德镇 333001；2． 江西冠亿研磨股份有限公司，江西 奉新 330700；3．武汉钢铁有限公司炼铁厂，湖北 武汉 430005）

采用传统熔体冷却法制备了K2O-B2O3-Al2O3-SiO2玻璃，探讨了组成中B2O3替代Al2O3对玻璃热膨胀性能、抗弯强度及析晶稳定性的影响。并优选该体系玻璃为刚玉砂轮结合剂，通过分析结合剂材料的特征温度确定了砂轮的烧成温度。研究结果表明，随B2O3逐渐取代Al2O3，玻璃的热膨胀系数呈降低趋势，强度先升高后降低。当B2O3含量为12wt．%时，可获得膨胀系数与刚玉相匹配、强度为117．8 MPa的玻璃材料。该体系玻璃具有较低的软化温度与流动温度，以所制备玻璃为结合剂，在1000 ℃保温2 h的烧结条件下可制备出性能优良的刚玉砂轮产品。

结合剂；玻璃；刚玉砂轮；热膨胀系数

0 引 言

刚玉砂轮是一种常用的磨具，通常由结合剂和刚玉磨料固结而成，常见的种类有陶瓷结合剂砂轮、玻璃结合剂砂轮、树脂结合剂砂轮以及橡胶结合剂砂轮等[1]。当前国内刚玉砂轮所用结合剂普遍采用陶瓷结合剂，结合剂所用主要原料为高岭土、钾长石、石英粉以及硼玻璃等[2]。该类陶瓷结合剂的优点在于原料来源广泛、加工方便、使用成本低，因而广受中低端刚玉砂轮厂家的青睐[3]；然而陶瓷结合剂的缺点也很明显，主要体现在两个方面，第一是烧成温度高、烧成周期长，因而能耗大。……