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鄭州晶品超硬工具有限公司
工廠：鄭州市中原西路竹川工業區
運營：鄭州市明理路266號木華廣場
電話：0371-5600 9088
官微：晶品工具
郵箱：zjp@zzjpgj.com
聯系人：鄭先生 朱女士
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摘要：
金剛石砂輪在工作時，第一需求是鋒利，在此基礎上才有工作壽命等進一步需求。而影響砂輪鋒利度的原因非常復雜，包括了金剛石的品質，類型，濃度，配方設計等等，此外，與酚醛樹脂的選型，固化工藝等也有很大的關系。我們通過對酚醛樹脂固化機理的深入研究，提出了如何提高砂輪鋒利度的改善方案，特別指出了固化工藝的重要性，并推薦了新型的填料。
關鍵詞：
金剛石砂輪；鋒利度；硫化物；氧化反應
1、砂輪工作中的化學反應
砂輪在工作過程中，隨著摩擦生熱，溫度不斷升高，主要會發生兩大類化學反應：一是空氣中的氧氣會使酚醛樹脂發生氧化反應，我們可以從酚醛樹脂的TGA分析曲線看出這個反應變化的過程。二是部分填料的氧化反應。
從TGA分析曲線我們可以知道（如圖1所示）：
圖1 TGA分析簡明示意圖
（1）酚醛樹脂的分解，是砂輪磨損的主要化學因索。因此如何提高樹脂的結合強度是研究的基礎。包括樹脂本身的耐溫性能和它固化結構的耐溫性能。當然，據此也可以調整砂輪的鋒利度。
（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，減少砂輪工作環境中的氧氣將能提高砂輪的高溫性能，提高對金剛石的把持力，使之充分發揮作用；
（3）熱量是導致樹脂分解的最主要原因，那么減少不必要的熱量的產生，應該可以提高對金剛石的充分利用。
以上三點分析，是研究的出發點。
2、樹脂固化的基本原理
酚醛樹脂在不同的固化溫度下會發生不同的反應，如圖2所示。
圖2 樹脂的固化反應
因此，溫度的升高，不僅僅導致反應加快，更在超越180℃點后直接發生完全不同的固化反應。這個反應導致砂輪更硬，更耐高溫，但是也更脆。同時，提高烏洛托品含量能提高交聯密度，使砂輪產生類似的效果。為了提高鋒利度，則可以據此多向選擇。
3、部分活性填料的化學反應
金剛石砂輪的某些原材料也能夠幫助我們減少不必要的摩擦。如能減少熱量的產生，使金剛石能更充分有效工作，那毫無疑問對砂輪的鋒利度是大有裨益的。
這類填料的主要工作原理基本都存在以下類似的反應：
（1）低溫潤滑，降低磨損；
（2）在300℃-500℃之間發生吸收氧氣的反應，減少對樹脂的氧化作用，減少對工件的氧化燒傷，從而延長砂輪高溫工作壽命。
XS+O2→XnOm+ 8XO2
這是砂輪工作非常容易達到的一個區間，上述的反應為砂輪在微觀上創造了一個無氧、缺氧的環境，從而促進金剛石更加有效工作。
（3）在高溫下熔融，作為很好的潤滑劑，保護砂輪。
XS(s)— XS(1)
（4）硫，二氧化硫，三氧化硫與工件表面發生反應，生成XnSm：(Ⅰ)形成保護層；(Ⅱ)作為潤滑劑。
這一類填料具有很好的高溫穩定性，由于其以上的化學反應，使其成為高端金剛石砂輪的重要填料。
4、結論
綜上所述，如果要提高砂輪的鋒利度，可從多方面加以考慮，總結如表：
（文 /楊清田 上海羅得新材料有限公司）
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