高溫釬焊性能比電鍍金剛石工具優(yōu)異得多

德國的A Trenker等在釬焊過程中分別采用了鎳基活性釬料和鎳基釬料來實現(xiàn)金剛石與基體的結(jié)合。由與電鍍工具的對比圖可以看出，高溫釬焊金剛石工具的性能比電鍍金剛石工具優(yōu)異得多，釬焊工具起始磨削性能是電鍍工具的3.5倍以上，壽命是電鍍工具的3倍以上；

由于釬焊工具有較大的容屑空間，金剛石磨粒有較大的自由切削面且磨粒間空間較多，使切屑很容易被排除定做金剛石工具電鍍，所以釬焊金剛石工具的磨削性能好金剛石工具電鍍。

固結(jié)磨具按所用磨料的不同，可分為普通磨料固結(jié)磨具和超硬磨料固結(jié)磨具。前者用剛玉和碳化硅等普通磨料，后者用金剛石和立方氮化硼等超硬磨料制成。

普通磨料固結(jié)磨具是由結(jié)合劑將普通磨料固結(jié)成一定形狀，并具有一定強度的磨具。一般由磨料、結(jié)合劑和氣孔構(gòu)成，這三部分常稱為固結(jié)磨具的三要素。

金剛石釬焊的原理

上個世紀(jì)八十年代末，人們開始探索釬焊技術(shù)用于金剛石工具制作。采用在金剛石表面鍍覆某些過渡族元素（如Ti、Cr、W等）金剛石鋸片電鍍，并與其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)在表面形成碳化物。通過這層碳化物的作用，金剛石、結(jié)合劑、基體三者就能通過釬焊實現(xiàn)牢固的化學(xué)冶金結(jié)合，從而實現(xiàn)真正的金剛石表面金屬化，這就是金剛石釬焊的原理。

磨料：結(jié)合國內(nèi)外的磨料種類，可以選擇的有氧化鋁，剛玉、白剛玉、碳化硅、鋯剛玉、陶瓷氧化鋁、碳化硼、天然磨料、混合磨料、其他; 石榴石、燧石等可以直接選擇天然磨料；可供粒度：12-6000金剛石磨盤電鍍，供應(yīng)商在發(fā)布產(chǎn)品時可以選擇多個粒度號；

金剛石刀具的限制：

重磨和重涂層的金剛石涂層刀具質(zhì)量難以保證由于刀具表面生成的涂層為純金剛石，因此用金剛石磨輪對刀具進行重磨需要耗費很長時間。

此外，為使金剛石生長而采用的刀具。制備工藝會改變刀具表面的化學(xué)特性，由于涂層時要求對這種化學(xué)特性進行非常準(zhǔn)確的控制，因此刀具重新涂層的效果難以得到保證。

金剛石通過不同的金屬鍍覆，再經(jīng)X射線衍射研究分析表明：金剛石表面形成各種不同的碳化物，而產(chǎn)生新的化學(xué)鍵合，提高了金剛石把持力，金剛石顆粒與胎體金屬形成“化學(xué)/冶金結(jié)合”，增加金剛石與胎體之間結(jié)合強度，并能抵抗對金剛石的氧化與石墨化，提高金剛石工具的使用壽命，完善了金剛石工具使用性能。

立方氮化硼是人工合成的一種超硬材料

立方氮化硼是硬度僅次于金剛石的超硬材料。它不但具有金剛石的許多優(yōu)良特性，而且有更高的熱穩(wěn)定性和對鐵族金屬及其合金的化學(xué)惰性。它作為工程材料，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于黑色金屬及其合金材料加工工業(yè)。同時，它又以其優(yōu)異的熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)和聲學(xué)等性能，在一系列高科技領(lǐng)域得到應(yīng)用，成為一種具有發(fā)展前景的功能材料。

立方氮化硼微粉，用在精密磨削、研磨、拋光和超精加工，以達到的加工表面。適用于樹脂、金屬、陶瓷等結(jié)合劑體系，亦可用于生產(chǎn)聚晶復(fù)合片燒結(jié)體，還可用做松散磨粒、研磨膏。

CBN由于具有優(yōu)異的化學(xué)物理性能，如具有僅次于金剛石的高硬度、高熱穩(wěn)定性和化學(xué)惰性，作為超硬磨料在不同行業(yè)的加工領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用，汽車、航天航空、機械電子、微電子等工業(yè)不可或缺的重要材料，也得到各工業(yè)發(fā)達國家的極大重視。

合成CBN除靜高壓觸媒法還有多種方法，如靜高壓直接轉(zhuǎn)化法、動態(tài)沖擊法、氣相沉積法等，其中有些方法如氣相沉積法發(fā)展很快。但迄今為止工業(yè)合成CBN主要方法還是靜高壓觸媒法，CBN的合成研究也主要集中于這方面。

金剛石磨頭的鋒利度應(yīng)該如何提高 金剛石磨頭在工作時，需求是鋒利，在此基礎(chǔ)上才有工作壽命等進一步需求。而影響磨頭鋒利度的原因非常復(fù)雜。包括了金剛石的品質(zhì)，類型，濃度，配方設(shè)計等等，此外，與酚醛樹脂的選型，固化工藝等也有很大的關(guān)系．我們通過對酚醛樹脂固化機理的深入研究，提出了如何提高磨頭鋒利度的改善方案，特別指出了固化工藝的重要性，并推薦了新型的填料．

1、磨頭工作中的化學(xué)反應(yīng)   磨頭在工作過程中，隨著摩擦生熱，溫度不斷升高，主要會發(fā)生兩大類化學(xué)反應(yīng)：一是空氣中的氧氣會使酚醛樹脂發(fā)生氧化反應(yīng)，我們可以從酚醛樹脂的TGA分析曲線看出這個反應(yīng)變化的過程。二是部分填料的氧化反應(yīng)。   1）酚醛樹脂的分解，是磨頭磨損的主要化學(xué)因索。因此如何提高樹脂的結(jié)合強度是我們研究的基礎(chǔ)。包括樹脂本身的耐溫性能和它固化結(jié)構(gòu)的耐溫性能。當(dāng)然，據(jù)此也可以調(diào)整磨頭的鋒利度。   2）酚醛樹脂如果有氮氣保護，那么它的熱分解溫度點將大大推遲，也就是說，減少磨頭工作環(huán)境中的氧氣將能提高磨頭的高溫性能，提高對金剛石的把持力，使之充分發(fā)揮作用；

3）熱量是導(dǎo)致樹脂分解的主要原因，那么減少不必要的熱量的產(chǎn)生，應(yīng)該可以提高對金剛石的充分利用。

2、樹脂固化的基本原理    我們知道酚醛樹脂在不同的固化溫度下會發(fā)生不同的反應(yīng)，因此我們知道，溫度的升高，不僅僅導(dǎo)致反應(yīng)加快，更在超越180℃點后直接發(fā)生完全不同的固化反應(yīng)。這個反應(yīng)導(dǎo)致磨頭更硬，更耐高溫，但是也更脆。同時，提高含量能提高交聯(lián)密度，使磨頭產(chǎn)生類似的效果。為了提高鋒利度，則可以據(jù)此多向選擇。

金剛石磨頭磨盤刀具的性能及種類

之前，金剛石磨頭磨盤刀具幾乎不為所用，原因在于成本太高。如今，雖然金剛石磨頭磨盤刀具價格仍然優(yōu)點貴，但其質(zhì)量和可靠性已然提高。在這個追求質(zhì)量和效率的年代，金剛石磨頭磨盤刀具是很好的刀具材料。故在汽車，航空航天以及等領(lǐng)域的切削加工中具有很大的競爭及。并且在剛性較好的機床上使用，制造商可以完全發(fā)揮出金剛石磨頭磨盤刀具所具備的潛能，為制造商提升生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。

目前金剛石磨頭磨盤刀具分為整體式，復(fù)合式和鑲嵌式，如整體式金剛石磨頭磨盤刀具，就具備良好的耐磨性和抗衡從擊韌性，在高硬度鑄鐵領(lǐng)域得到很好的發(fā)展和利用。就如粗加工磨頭鑄鐵時，由于鑄件余量大，而且難免會出現(xiàn)夾砂、氣孔等鑄造缺陷，對刀具來講是很大的困擾，尤其是硬度在HRC50以上的更難加工。

整體式金剛石磨頭磨盤刀具雙面都有刃口加工，降低了刀具生產(chǎn)成本，并且整體式金剛石磨頭磨盤刀具的橫剖面有4.76mm厚，比傳統(tǒng)刀具3.17mm還厚，這使刀片在標(biāo)準(zhǔn)的墊片式金剛石磨頭磨料刀把槽上能可靠安裝。

金剛石磨頭磨盤刀具還有復(fù)合式和鑲嵌式。所謂的復(fù)合式就是只在刀具的一面可以加工，基體選用較好的金剛石磨頭磨料基體，將金剛石磨頭磨盤材料燒結(jié)在刃口部位。只在刀片的一邊提供多切削刃(如下圖所示)。和整體式金剛石磨頭磨盤刀片相比更經(jīng)濟一點，但這種復(fù)合式金剛石磨頭磨盤刀具只適合精加工工序使用。

還有一種是鑲嵌式金剛石磨頭磨盤刀具，同樣基體是金剛石磨頭磨料刀具，不過和復(fù)合式相比是雙面(上下)刃口都可以使用，如菱形刀片，復(fù)合式是兩個刃口，而鑲嵌式是四個刃口(如下圖所示)。同樣只適合精加工工序。