陶瓷結合劑金剛石磨具具有陶瓷結合劑和金剛石的共同特點，與普通磨料磨具相比，它的磨削能力強，磨削溫度低，磨具耐用度高；磨削時磨具的形狀保持性好，加工出來的零件尺寸精度高；磨具整體自銳性好，修整間隔的時間長，修整時也比較容易；磨削時不易堵塞、不易燒傷工件，并且可以用各種冷卻液冷卻。因此，陶瓷結合劑金剛石磨具在國外一些發(fā)達國家的使用日益增多，而我國還處于實驗室階段或試用階段。

　　陶瓷結合劑金剛石磨具主要應用于金剛石刀具、立方氮化硼刀具、硬質合金、金屬陶瓷、鐵氧體、鑄鐵、寶石、普通陶瓷及新型工程陶瓷材料的磨削和加工，亦可用于鉻淬火鋼軸承滾柱、汽車和拖拉機曲軸、液壓泵齒輪頸等精密磨削。由于結合劑往往為低溫陶瓷無機材料，引入了大量堿性物質，在結合劑熔煉過程中(1000℃以上)容易揮發(fā)，引起制備的結合劑性能不穩(wěn)定；在磨具的制造過程中，由于金剛石的惰性致使結合劑對金剛石的濕潤性差；金剛石的熱膨脹系數(shù)非常低，為2.7×10^-6/℃，兩者相差比較大，從而降低了結合劑對金剛石的把持力，磨具在磨削過程中金剛石容易脫落，損耗大。以上原因直接影響了陶瓷結合劑金剛石磨具的使用，更主要的是近幾年樹脂結合劑超硬磨具的發(fā)展非常快，磨具價格持續(xù)走低，耐用度大幅提高。因此，有必要提高陶瓷結合劑金剛石磨具的綜合性能，從而促進陶瓷結合劑金剛石磨具的應用。陶瓷結合劑金剛石磨具的制備一般包括結合劑制備和砂輪制備兩個部分，本文主要介紹結合劑的制備和砂輪磨削PDC的實驗情況。

　　砂輪綜合性能的好壞與結合劑直接相關，根據國內外的研究和應用情況，金剛石磨具結合劑常用的玻璃料有SiO₂-ZnO-B₂O₃系玻璃，Na₂O-Al₂O₃-B₂O₃-SiO₂系玻璃，SiO₂-Al₂O₃-TiO₂-BaO-B₂O₃ 系玻璃等。以Na₂O、B₂O₃和SiO₂為基本成分的硼硅酸鹽玻璃制備結合劑，它的特點是熱膨脹系數(shù)小，具有較好的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性。

　　1.1 結合劑制備工藝流程

　　結合劑的制備工藝流程如圖1所示，按照配方配好原料，在研缽中研磨混合均勻，然后裝入剛玉坩堝內，再將坩堝放在硅碳棒電阻爐中加熱，升溫速度5~6℃/min，達到1200~1300℃時保溫30~40 min，待坩堝內的原料完全熔融后將熔體倒入水中水淬，然后取出干燥，再用XM-4行星快速研磨機以800 r/min濕磨60 min，最后將磨碎后的漿料取出干燥并過篩，即得到所需的結合劑。

　　1.2 結合劑性能的檢測

　　實驗主要檢測結合劑的耐火度、熱膨脹系數(shù)和機械強度。

　　三角錐法是測量耐火度的常用方法，但本結合劑是在硅碳棒電阻爐中測定，將試樣制成