近年來，我國新材料、半導體、光伏等產業蓬勃發展，使得光伏硅材料、藍寶石、磁性材料、半導體、陶瓷、玻璃等諸多硬脆材料對于“切、削、磨、研、拋”等精密工序的要求也隨之提升。金剛石砂輪作為“工業的牙齒”，是利用粘結劑將粗顆粒的金剛石顆粒黏合在一起，形成的一個固體的圓形物體（多數為圓形，中央有通孔），能以其在外緣表面無數硬、銳、耐溫的小磨粒連續對各種材料的表面做切削磨除工作，因此在如今工業生產中有著舉足輕重的地位。

為了將堅硬的磨料顆粒固結成一定形狀，使其具有一定磨削能力，“結合劑”的存在必不可少。目前應用于金剛石磨具中的結合劑材料主要可分為樹脂、金屬和陶瓷三種，其中樹脂粘結劑耐熱性能較差，磨削過程中產生的磨削熱易軟化樹脂，而導致對磨料的粘結力下降，砂輪耐用度差。而金屬結合劑金剛石砂輪雖然結合強度高、耐磨性好、磨損低、壽命長、磨削成本低、能承受較大負荷，但自銳性差，易堵塞。

陶瓷結合劑金剛石砂輪采用硅酸鹽、高嶺土、長石、石英（也稱為氧化硅，SiO2）和熔融結合劑等在800°C以上的溫度下燒結，從而形成金剛石顆粒被結合劑包圍的結構。由于燒結溫度高，顆粒和結合劑之間可能發生反應，使得結合劑之間的橋梁留出了氣孔，因此相比樹脂、金屬作為黏結劑的金剛石砂輪，陶瓷結合劑金剛石砂輪具有顯著的氣孔量，有利于排屑和散熱，不易堵塞、不易燒傷工件。

此外，陶瓷材料的固有特性使得陶瓷結合劑金剛石砂輪具有高強度，耐熱性能好，磨削時砂輪的形狀保持性好，磨出工件的精度高，且砂輪的自銳性強，修整容易，因此廣泛用于硬質合金、特種陶瓷、玻璃、非金屬硬脆材料、磁性材料、摩擦材料、金剛石及CBN復合材料等硬脆材料的磨削加工及精密研磨，尤其是在SiC等半導體襯底精加工中，磨削力小，工件不易損傷，加工成品率高，具有高速、高效、高精、磨削成本和環境污染低的特點。

陶瓷結合劑金剛石砂輪結構示意圖

8月25-26日，粉體圈將在江蘇無錫舉辦“2024年全國精密研磨拋光材料及加工技術發展論壇（第二屆）”，屆時，來自河南工業大學的侯永改教授將現場分享報告《陶瓷結合劑金剛石砂輪及在特種陶瓷精加工中的應用》，詳細介紹以Na₂O-ZnO-Al₂O₃ -B₂O₃ -SiO₂ 系多組分玻璃料作為陶瓷結合劑制備而成的金剛石砂輪，以及其在特種陶瓷精加工中的應用。大咖經驗分享不容錯過，歡迎了解會議詳情并報名哦！

報告人介紹

侯永改，博士研究生，河南工業大學教授碩士生導師。現任鄭州力弘超硬材料有限公司總工程師。獲得河南省學術技術帶頭人榮譽稱號，2015年度 “河南省百名職工技術英杰”。超精密制造工具技術河南省工程實驗室第1參與人，超硬研磨復合材料河南省工程實驗室核心成員，河南省發改委鄭州市超硬材料科技創新團隊核心成員。主編教材《陶瓷磨具制造》1部。長期從事低溫陶瓷結合劑、超硬材料陶瓷磨具、超硬材料其它制品等研究領域做了大量的研究工作。先后主持、參與國家重大專項、河南省重點科技攻關項目等30余項，主持的河南省科技攻關《納米AlN改性低溫陶瓷結合劑金剛石磨具的研究》獲河南省科技進步二等獎近年來在《Composites》、《稀土金屬學報》等刊物發表學術論文60余篇，申請發明專利十余項。研究成果已應用在國內外多家企業，取得明顯的經濟和社會效益。

無錫研磨拋光論壇會務組