陶瓷结合剂 CBN 磨具制造技术

成果与项目的背景及主要用途：立方氮化硼（CBN）的硬度很高，仅次于金

刚石，具有一系列优越的物理、化学和机械性能，特别适合铁族金属材料的加工，

它和金刚石用于加工硬而脆的非金属材料互为补充，是一类用途很广的超硬材料，

其年增长速度远高于金刚石。CBN 磨具磨削是磨加工领域中的高新技术。其中陶

瓷结合剂 CBN 磨具具有磨削能力强、耐用度高、形状保持性好、使用寿命长、

磨削力小、磨削温度低、不烧伤工件、工件表面完整性好且寿命长、磨具修整及

更换频次少、辅助劳动时间短、有利于实现生产自动化和提高生产效率、磨削废

渣少对环境污染小等等一系列优点，被认为是一类高速、高效、高精度、低磨削

成本、低环境污染的高性能磨具，成为世界上竞相研究开发的热点和当代磨具产

品发展的一个重要方向，发展前景广阔。世界工业发达国家已将其应用于汽车关

键零部件磨削等工业生产，显著地提高了生产效率和产品质量，取得了明显的社

会经济效益。目前，这种高效高精磨削技术在世界汽车制造领域正快速扩展，在

机床、工具、模具、轴承等其它许多应用领域也在不断扩展。本课题组通过承担

一系列省部市级科研项目和重大科技攻关项目，实现了技术成果集成，技术水平

和产品性能达到国际先进水平。

技术原理与工艺流程简介：陶瓷结合剂 CBN 磨具属于具有磨削用途的多元

物相复合材料体系。本技术综合运用陶瓷。玻璃、复合材料、磨料磨具制备和磨

削加工等有关理论为指导，采用具有自主知识产权的陶瓷结合剂，通过磨具组成

与磨具结构的科学设计，以及磨具制备工艺优化控制，最终获得具有最佳性能的

磨具产品。

主要工艺流程如下：

结构设计→组成设计→配料→混料→成型→烧成→加工→性能检测→成品

技术水平及专利与获奖情况：技术水平处于国际先进水平。

本项目包含的成果，已获省级科技进步二等奖一项，厅局级科技进步二等奖

两项。

应用前景分析及效益预测：陶瓷结合剂 CBN 磨具高效磨削工艺技术的应用，

可直接提升机械加工业和机械装备业的加工技术与工艺水平，提高产品质量和加

工效率，增强企业竞争能力，增加经济效益。同时用 CBN 磨具替代普通磨具的

使用还可以减少生产中的磨削废渣，减少磨削液的用量，减少环境污染。其在汽

121天津大学科技成果选编

车、摩托车、拖拉机、工具、模具、轴承、机床、液压件、工程陶瓷、军工、航

空、航天等领域的高精高效磨削加工方面具有广泛的用途。据不完全统计，国内

有数亿元的市场潜力，其利润率在 50%以上。

应用领域：汽车、摩托车、拖拉机、工具、模具、轴承、机床、液压件、工

程陶瓷、航空、航天等领域的高精高效磨削加工。

技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）：

厂房面积：300m2。

设备投资：100 万元。

合作方式及条件：双方协商。