КОМПОЗИЦИОННЫЙ АЛМАЗОСОДЕРЖАЩИЙ ПОЛИМЕРНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА Российский патент 2001 года по МПК C08J5/14 C08L27/18 B24D3/28 C08K13/02 C08K13/02 C08K3/04 C08K3/34 

Описание патента на изобретение RU2164522C1

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к созданию композиционных алмазосодержащих материалов и инструментов на их основе, предназначенных для качественного и экономичного шлифования и полирования поверхностей различных материалов: сталей, сплавов, драгоценных металлов, а также минералов различной твердости и обрабатываемости.

Известна композиция для изготовления абразивного инструмента, содержащая в качестве основы политетрафторэтилен (ПТФЭ), в качестве абразивного наполнителя природный технический алмазный порошок, обеспечивающий инструменту высокие абразивные свойства и низкий коэффициент трения. Однако этот состав отличается низкой износостойкостью, что снижает ресурс работы инструмента. (см. Патент РФ N 2064943, кл. C 08 J 5/14, 1996). Задачей настоящего изобретения является повышение износостойкости композиционного алмазосодержащего материала на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ), предназначенного для изготовления алмазного абразивного инструмента.

Для достижения технического результата композиционный алмазосодержащий материал дополнительно содержит в качестве наполнителя органический природы порошок флуорекса-1510 и в качестве ультрадисперсного наполнителя неорганической природы β-сиалон общей формулы Si6-xAlxOxN8-x, где x = 0,8-4. β-сиалоны представляют собой твердые растворы α-Al2O3 и AlN в β-Si3N4, полученные по технологиям плазмохимического синтеза (ТУ 88 Латв.ССР 0140-91).

Флуорекс-1510 - продукт, получаемый из отходов переработки нефти; флуорекс является концентратом нефтяных высокомолкулярных соединений и представляет собой порошок черного или темно-коричневого цвета, с плотностью 1,1 г/см3 (ТУ 3840140-88), при следующем соотношении ингредиентов в мас.%:
природный алмазный порошок (ПАП) - 40
флуорекс - 3-5
β-сиалон - 2
политетрафторэтилен (ПТФЭ) - остальное
Композиционный алмазосодержащий полимерный материал для абразивного инструмента изготаливается путем смешения исходных ингредиентов, холодного прессования и спекания.

Пример 1. Смешивают композицию при следующем соотношении ингредиентов - мас.%:
природный алмазный порошок (ПАП) - 40
флуорекс - 2
β-сиалон - 2
политетрафторэтилен (ПТФЭ) - остальное
Полученную смесь помещают в матрицу необходимой формы и прессуют при удельном давлении 35-50 МПа. Спекание полученного изделия осуществляют при температуре 370 ± 5oC. Скорость подъема температуры, продолжительность выдержки и охлаждения определяют исходя из габаритов изделия.

Пример 2. Смешивают композицию:
природный алмазный порошок (ПАП) - 40
флуорекс - 3
β-сиалон - 2
политетрафторэтилен (ПТФЭ) - остальное
Изготовление инструмента осуществляется по примеру 1.

Другие примеры абразивных композиций и результаты испытаний приведены в таблице.

Испытания проведены на машине трения СМТ - 1, по схеме "палец-диск" при скорости скольжения 1 м/с, нагрузке 50 Н, в течение 5 минут. В качестве контртела использовали "палец" из стали 40Х, термообработанный до HRC 50, с исходной шероховатостью 1,25 мкм и контртела из минералов различной степени обрабатываемости и твердости: нефрит, змеевик, мрамор, с исходной шероховатостью поверхности 1,30 - 1,32 мкм.

В результате испытаний установлено, что по сравнению с прототипом разработанный материал обладает более низким коэффициентом трения (в 1,2 - 1,3 раза), что позволяет проводить процесс шлифования как сталей, так и минералов без принудительного охлаждения.

Алмазный абразивный инструмент на основе разработанного материала по сравнению с прототипом обладает в 1,5 раза большей износостойкостью, что обеспечивает его повышенный ресурс работы при обработке сталей и камнецветного сырья.

Использование модифицированного связующего позволяет улучшить качество обрабатываемых поверхностей (таблица).

Похожие патенты RU2164522C1

название год авторы номер документа
ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ТРИБОТЕХНИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ 2000
  • Охлопкова А.А.
  • Брощева П.Н.
  • Шиц Е.Ю.
  • Попов С.Н.
  • Ючюгаева Т.С.
RU2177963C1
АНТИФРИКЦИОННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ГЕРМЕТИЗИРУЮЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ 1994
  • Охлопкова А.А.
  • Адрианова О.А.
  • Попов С.Н.
  • Черский И.Н.
RU2114874C1
КОМПОЗИЦИОННЫЙ ПОЛИМЕРНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА 1994
  • Андрианова О.А.
  • Охлопкова А.А.
  • Попов С.Н.
  • Черский И.Н.
RU2064943C1
АНТИФРИКЦИОННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ГЕРМЕТИЗИРУЮЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ 2000
  • Охлопкова А.А.
  • Слепцова С.А.
  • Виноградов А.В.
  • Попов С.Н.
  • Ябловская П.Е.
  • Афанасьев А.Д.
  • Ефремов В.Н.
  • Афанасьев А.А.
  • Шкулев С.П.
RU2177962C1
КОМПОЗИЦИОННЫЙ ПОЛИМЕРНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА 2006
  • Шиц Елена Юрьевна
  • Охлопкова Айталина Алексеевна
  • Семенова Евгения Спартаковна
  • Соколова Марина Дмитриевна
  • Гоголева Ольга Владимировна
  • Слепцова Сардана Афанасьевна
  • Портнягин Альберт Серафимович
RU2326136C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИФРИКЦИОННОЙ КОМПОЗИЦИИ 1997
  • Охлопкова А.А.
  • Виноградов А.В.
  • Попов С.Н.
  • Митронова Ю.Н.
  • Брощева П.Н.
RU2178801C2
КОМПОЗИЦИОННЫЙ ПОЛИМЕРНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА 1994
  • Адрианова О.А.
  • Охлопкова А.А.
  • Попов С.Н.
  • Черский И.Н.
RU2064942C1
АНТИФРИКЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ 1992
  • Андрианова О.А.
  • Виноградов А.В.
  • Листков В.М.
  • Постол Е.А.
  • Стафецкий Л.П.
  • Черский И.Н.
  • Южин В.М.
RU2126805C1
АНТИФРИКЦИОННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ 2005
  • Охлопкова Айталина Алексеевна
  • Попов Савва Николаевич
  • Слепцова Сардана Афанасьевна
  • Аввакумов Евгений Григорьевич
  • Винокурова Ольга Борисовна
  • Гусев Алексей Алексеевич
RU2281960C1
АНТИФРИКЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ 1995
  • Охлопкова А.А.
  • Устыч Ю.Н.
  • Виноградов А.В.
  • Сидоренко Т.Н.
RU2099365C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 164 522 C1

Реферат патента 2001 года КОМПОЗИЦИОННЫЙ АЛМАЗОСОДЕРЖАЩИЙ ПОЛИМЕРНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к машиностроению, к созданию материалов, эффективных при шлифовании различных поверхностей: металлов, сплавов, а также материалов минерального происхождения. Описывается новый композиционный полимерный материал для абразивного инструмента на основе политетрафторэтилена и природного алмазного порошка. Материал дополнительно содержит флуорекс-1510, полученный из отходов переработки нефти, и β-сиалон при следующем соотношении ингредиентов, мас. %: природный алмазный порошок 40, флуорекс 3 - 5, β-сиалон 2, политетрафторэтилен - остальное. Предложенный материал позволяет увеличить износостойкость и долговечность алмазного абразивного инструмента за счет введения наполнителей, повысить режущие свойства за счет введения порошков природных алмазов. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 164 522 C1

Композиционный полимерный материал для абразивного инструмента на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ) и природного алмазного порошка (ПАП), отличающийся тем, что дополнительно содержит флуорекс-1510, полученный из отходов переработки нефти, и β-сиалон при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Природный алмазный порошок (ПАП) - 40
Флуорекс - 3 - 5
β-сиалон - 2
Политетрафторэтилен (ПТФЭ) - Остальное

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2001 года RU2164522C1

КОМПОЗИЦИОННЫЙ ПОЛИМЕРНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА 1994
  • Андрианова О.А.
  • Охлопкова А.А.
  • Попов С.Н.
  • Черский И.Н.
RU2064943C1
КОМПОЗИЦИОННЫЙ ПОЛИМЕРНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА 1994
  • Адрианова О.А.
  • Охлопкова А.А.
  • Попов С.Н.
  • Черский И.Н.
RU2064942C1

RU 2 164 522 C1

Авторы

Охлопкова А.А.

Шиц Е.Ю.

Соколова М.Д.

Васильев А.А.

Даты

2001-03-27Публикация

1999-07-27Подача