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郑州晶品超硬工具有限公司
工厂：郑州市中原西路竹川工业区
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官微：晶品工具
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联系人：郑先生 朱女士
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摘要：
金刚石砂轮在工作时，第一需求是锋利，在此基础上才有工作寿命等进一步需求。而影响砂轮锋利度的原因非常复杂，包括了金刚石的品质，类型，浓度，配方设计等等，此外，与酚醛树脂的选型，固化工艺等也有很大的关系。我们通过对酚醛树脂固化机理的深入研究，提出了如何提高砂轮锋利度的改善方案，特别指出了固化工艺的重要性，并推荐了新型的填料。
关键词：
金刚石砂轮；锋利度；硫化物；氧化反应
1、砂轮工作中的化学反应
砂轮在工作过程中，随着摩擦生热，温度不断升高，主要会发生两大类化学反应：一是空气中的氧气会使酚醛树脂发生氧化反应，我们可以从酚醛树脂的TGA分析曲线看出这个反应变化的过程。二是部分填料的氧化反应。
从TGA分析曲线我们可以知道（如图1所示）：
图1 TGA分析简明示意图
（1）酚醛树脂的分解，是砂轮磨损的主要化学因索。因此如何提高树脂的结合强度是研究的基础。包括树脂本身的耐温性能和它固化结构的耐温性能。当然，据此也可以调整砂轮的锋利度。
（2）酚醛树脂如果有氮气保护，那么它的热分解温度点将大大推迟，也就是说，减少砂轮工作环境中的氧气将能提高砂轮的高温性能，提高对金刚石的把持力，使之充分发挥作用；
（3）热量是导致树脂分解的最主要原因，那么减少不必要的热量的产生，应该可以提高对金刚石的充分利用。
以上三点分析，是研究的出发点。
2、树脂固化的基本原理
酚醛树脂在不同的固化温度下会发生不同的反应，如图2所示。
图2 树脂的固化反应
因此，温度的升高，不仅仅导致反应加快，更在超越180℃点后直接发生完全不同的固化反应。这个反应导致砂轮更硬，更耐高温，但是也更脆。同时，提高乌洛托品含量能提高交联密度，使砂轮产生类似的效果。为了提高锋利度，则可以据此多向选择。
3、部分活性填料的化学反应
金刚石砂轮的某些原材料也能够帮助我们减少不必要的摩擦。如能减少热量的产生，使金刚石能更充分有效工作，那毫无疑问对砂轮的锋利度是大有裨益的。
这类填料的主要工作原理基本都存在以下类似的反应：
（1）低温润滑，降低磨损；
（2）在300℃-500℃之间发生吸收氧气的反应，减少对树脂的氧化作用，减少对工件的氧化烧伤，从而延长砂轮高温工作寿命。
XS+O2→XnOm+ 8XO2
这是砂轮工作非常容易达到的一个区间，上述的反应为砂轮在微观上创造了一个无氧、缺氧的环境，从而促进金刚石更加有效工作。
（3）在高温下熔融，作为很好的润滑剂，保护砂轮。
XS(s)— XS(1)
（4）硫，二氧化硫，三氧化硫与工件表面发生反应，生成XnSm：(Ⅰ)形成保护层；(Ⅱ)作为润滑剂。
这一类填料具有很好的高温稳定性，由于其以上的化学反应，使其成为高端金刚石砂轮的重要填料。
4、结论
综上所述，如果要提高砂轮的锋利度，可从多方面加以考虑，总结如表：
（文 /杨清田 上海罗得新材料有限公司）
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