Trong quá trình nung, các thành phần khoáng chất khác nhau trongbánh mài thủy tinhchất kết dính tương tác với nhau. Trong cùng điều kiện nhiệt độ, khí quyển và áp suất nung, chỉ một phần nhỏ của một số thành phần có thể tan chảy. Chất kết dính bánh mài thủy tinh hóa nóng chảy nguội đi để tạo thành một pha thủy tinh, được phân bố đồng đều xung quanh các hạt mài mòn, liên kết chúng lại với nhau. Chất kết dính bánh mài thủy tinh có độ khúc xạ thấp hơn nhiệt độ nung sẽ trở thành chất kết dính nóng chảy. Những chất có độ khúc xạ cao hơn nhiệt độ nung sẽ trở thành chất kết dính thiêu kết; và những chất có độ khúc xạ gần bằng hoặc bằng nhiệt độ nung sẽ trở thành chất kết dính bán thiêu kết.
(1) Chất kết dính cho đá mài thủy tinh dựa trên corundum-
Chất kết dính thiêu kết chủ yếu được sử dụng trong vật liệu mài mòn dựa trên corundum{0}}và có nhiều loại. Loại được sử dụng phổ biến nhất là fenspat-đất sét (K2O·Al2O3·SiO2) và đất sét-fenspat-thủy tinh borosilicate (K2O·Al2O3·B2O3·SiO2).
Phạm vi thành phần của chất kết dính fenspat đất sét- là 20% đến 50% đất sét và 50% đến 80% fenspat. Chất kết dính có hàm lượng đất sét dưới 30% được coi là chất kết dính nung chảy, trong khi những chất có hàm lượng đất sét cao hơn được coi là chất kết dính thiêu kết. Độ khúc xạ của chất kết dính tăng khi hàm lượng đất sét tăng và giảm khi hàm lượng fenspat tăng. Chất kết dính fenspat đất sét-không tốn kém và đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất của chất mài mòn corundum có mục đích chung, nhưng chúng không thể được sử dụng để sản xuất chất mài mòn cấp độ thô{11}}hạt và mềm{12}}.
Thủy tinh borosilicat trong chất kết dính thủy tinh borosilicat-fenspat-đất sét có độ khúc xạ 640-690 độ và là chất trợ chảy mạnh. Chất kết dính chứa Boron- đều là chất kết dính được nấu chảy; chúng có tính lưu động cao, khả năng thấm ướt ở nhiệt độ-cao tốt và khả năng phản ứng mạnh, giúp cải thiện độ bền của chất mài mòn. Chúng thường được sử dụng để cải thiện độ bền của vật liệu mài mòn và trong các loại vật liệu mài thô-hạt và mềm-có hàm lượng chất kết dính thấp, bánh mài tốc độ cao và vật liệu mài mòn siêu cứng.
(2) Chất kết dính cho đá mài thủy tinh làm từ cacbua silic-
Chất mài mòn SiC thường sử dụng chất kết dính thiêu kết. Ở nhiệt độ cao, SiC phân hủy thành C và Si, và sự phân hủy này tăng cường khi pha lỏng trong chất kết dính tăng lên. Khi không đủ oxy sẽ xảy ra khuyết tật "lõi đen". Độ khúc xạ của chất kết dính thiêu kết cao hơn nhiệt độ nung và chỉ một lượng nhỏ pha lỏng được tạo ra trong quá trình thiêu kết. Một lượng nhỏ C từ quá trình phân hủy các hạt mài mòn bị oxy hóa và một màng mỏng SiC hình thành trên bề mặt hạt mài mòn SiC, ngăn chặn sự phân hủy thêm của SiC. Chất kết dính thiêu kết có tính lưu động, độ phản ứng kém và khả năng thấm ướt ở nhiệt độ-cao. Chất mài mòn được làm bằng các chất kết dính này có độ xốp thấp, hiệu quả mài kém và dễ bị cháy phôi. Chúng chủ yếu được sử dụng cho vật liệu mài mòn SiC có độ cứng cao hơn.
Các chất kết dính phổ biến được sử dụng cho vật liệu mài mòn SiC bao gồm loại thạch anh-fenspat{1}}thạch anh, loại đất sét-fenspat-thạch anh-talc và loại thủy tinh borosilicat-fenspat{6}}đất sét. Phạm vi tỷ lệ nguyên liệu thô cho chất kết dính thạch anh-fenspat{9}}đất sét là 15%~30% thạch anh, 40%~65% fenspat và 20%~35% đất sét. Đây hầu hết là các chất kết dính thiêu kết, tương đối giòn và chất mài mòn thích hợp để mài các phôi cứng hơn. Chất kết dính bằng đất sét-feldspar-thạch anh-talc cũng là chất kết dính thiêu kết, chủ yếu được sử dụng trong sản xuất vật liệu mài mòn SiC có độ cứng trung bình trở lên. Chúng có tỷ lệ axit{22}bazơ cao, khả năng chống hình thành "lõi đen" mạnh mẽ và ngăn chất mài mòn chuyển sang màu đỏ. Chất kết dính thủy tinh borosilicate đất sét-feldspar{25}}có độ bền cao hơn và phù hợp để sản xuất bánh mài SiC tốc độ cao-với tốc độ 60 m/s. Các chất kết dính này thuộc loại hợp nhất, có tỷ lệ axit{29}bazơ cao và sản phẩm ít có khả năng bị lỗi "lõi đen".
(3) Chất kết dính cho đá mài thủy tinh boron nitrit kim cương và khối
Do độ ổn định nhiệt kém của kim cương và boron nitrit khối, các dụng cụ mài mòn siêu cứng phải được sản xuất bằng cách nung-ở nhiệt độ thấp với chất kết dính có điểm nóng chảy-thấp. Nung ở nhiệt độ-thấp với chất kết dính có điểm nóng chảy-thấp có các đặc điểm sau:
① Nung-ở nhiệt độ thấp với chất kết dính có điểm nóng chảy-thấp có thể tiết kiệm chi phí nhiên liệu và giảm chu kỳ nung.
② Nó có thể cải thiện chất lượng của dụng cụ mài mòn và giảm thiểu các sản phẩm bị lỗi. Việc nung ở nhiệt độ-thấp sẽ tránh được vấn đề về độ ổn định nhiệt ở nhiệt độ-cao kém của kim cương và boron nitrit khối.
③-Các chất kết dính có điểm nóng chảy thấp ở nhiệt độ phòng bao gồm đất sét-feldspar-thủy tinh borosilicate-loại fluorit, thủy tinh borosilicate-thạch anh-bột corundum-loại thủy tinh rắn, đất sét-boron-chứa thủy tinh hình kim và loại thủy tinh cửa sổ-fenspat{10}}đất sét.
Chất kết dính thủy tinh phổ biến được sử dụng trong vật liệu mài mòn kim cương bao gồm SiO2·ZnO·B2O3thủy tinh, Na2O·Al2O3·B2O3·SiO2thủy tinh và SiO2·Al2O3·TiO2·BaO·B2O3thủy tinh. Chất mài mòn boron nitrit khối thường sử dụng SiO2·B2O3·Không2Thủy tinh O·PbO·ZnO. Do nhiệt độ làm mềm thấp, độ bền cao và độ ổn định hóa học tốt, thủy tinh natri borosilicate thường được chọn làm thủy tinh cơ bản cho chất kết dính gốm trong chất mài mòn boron nitrit kim cương và khối. Các thành phần khác sau đó được thêm vào và điều chỉnh dựa trên yêu cầu của chất kết dính, chẳng hạn như điểm nóng chảy thấp, độ giãn nở thấp, độ bền cao và khả năng thấm ướt tốt. Hiện nay, gốm sứ thủy tinh-đang được sử dụng làm chất kết dính thủy tinh trong ma trận gốm để sản xuất vật liệu mài mòn kim cương và boron nitrit khối. Những loại gốm sứ thủy tinh-này bao gồm gốm sứ silicat, aluminosilicate, fluorosilicate và thủy tinh borat-. Gốm sứ thủy tinh Fluorosilicate-thường được sử dụng làm chất kết dính; chúng dựa trên hệ thống MgO·Al2O3·SiO2, với việc bổ sung các chất trợ dung mạnh như flo và kali để giảm nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ kết tinh của gốm thủy tinh fluorosilicate{12}}, do đó đạt được điểm nóng chảy thấp cần thiết cho chất kết dính vật liệu siêu cứng.
