磨具結(jié)合劑專利技術(shù)綜述

葉云

摘 要： 結(jié)合劑是固結(jié)磨具中各類結(jié)合劑與磨料粘結(jié)的材料。在磨具中，結(jié)合劑的性能是決定磨具性能的主要因素之一。本文首先研究了磨具結(jié)合劑的發(fā)展情況，然后從無機(jī)結(jié)合劑和有機(jī)結(jié)合劑兩個(gè)方面對磨具結(jié)合劑的技術(shù)發(fā)展路線進(jìn)行了梳理，最后針對磨具結(jié)合劑領(lǐng)域的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞： 磨具；結(jié)合劑；金屬；陶瓷；橡膠；樹脂

1 概述

磨具對工件加工質(zhì)量和加工效率有重要的影響，其一般由磨粒、氣孔和結(jié)合劑三者組合形成。而結(jié)合劑是制作磨具不可缺少的原料，其作用是將磨粒固結(jié)起來，使之成為具有一定形狀和一定強(qiáng)度的磨具。通常將磨具用結(jié)合劑分成四大類：金屬結(jié)合劑[1]、陶瓷結(jié)合劑、樹脂結(jié)合劑[2]和橡膠結(jié)合劑。

2 磨具結(jié)合劑發(fā)展趨勢分析

2.1國內(nèi)申請總量及其趨勢

從圖1中的專利申請總量趨勢來看，磨具結(jié)合劑技術(shù)在國內(nèi)的研究發(fā)展開始于1985年前后。其中，國內(nèi)申請人在該領(lǐng)域的研究發(fā)展在2005年之前都比較緩慢，主要體現(xiàn)在磨具結(jié)合劑的摸索階段。而從2006年開始至2013年處于穩(wěn)步增長階段，針對各類結(jié)合劑的研究逐漸完善。從2014年至今，國內(nèi)申請量開始呈現(xiàn)井噴式增長，其中，2014年的專利申請量是2013年專利申請量的2倍多，可以看出，近年來，專利申請急劇增多，國內(nèi)發(fā)明創(chuàng)造的氛圍越來越濃厚。國外在華申請人在該領(lǐng)域的研究相對較少。

2.2 國內(nèi)專利申請分布

圖2為國內(nèi)專利申請?jiān)诟魇》莸姆植记闆r。在國內(nèi)，河南省、安徽省和江蘇省在磨具結(jié)合劑領(lǐng)域的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其它省份的發(fā)展。可以看出，以中東部為代表的河南、安徽、江蘇、廣東等地在該領(lǐng)域的發(fā)展較為突出，而相對偏遠(yuǎn)地區(qū)如四川、貴州等地專利申請量相對較少，這與地理位置、經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件等均有密切關(guān)系。

此外，磨具結(jié)合劑領(lǐng)域?qū)＠暾堉校旧暾埲俗疃啵急?9%，其次是高校及研究所，占比22%；最后是個(gè)人申請，申請量相對較少，占比9%。由于公司及高校有著先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和豐厚的科研經(jīng)費(fèi)，便于在該領(lǐng)域的研究，因此申請量遠(yuǎn)超過個(gè)人申請量。

2.3 磨具結(jié)合劑主要發(fā)展路線

磨具結(jié)合劑可以分為無機(jī)結(jié)合劑和有機(jī)結(jié)合劑，其中無機(jī)結(jié)合劑又可以分為金屬結(jié)合劑和陶瓷結(jié)合劑，有機(jī)結(jié)合劑又可以分為樹脂結(jié)合劑和橡膠結(jié)合劑。隨著現(xiàn)有技術(shù)的不斷發(fā)展，磨具結(jié)合劑的四種分類不是孤立應(yīng)用的，也有以組合形式共同作用一起提高磨具磨削能力。如圖3所示，給出了國內(nèi)金屬結(jié)合劑、陶瓷結(jié)合劑、樹脂結(jié)合劑和橡膠結(jié)合劑四個(gè)技術(shù)分支的發(fā)展趨勢。

從圖3中可以看出，國內(nèi)磨具結(jié)合劑的發(fā)展經(jīng)歷了緩慢、穩(wěn)步、高速發(fā)展三個(gè)階段。此外，陶瓷結(jié)合劑的發(fā)展及應(yīng)用一直都占據(jù)了主要地位。特別是在2010年達(dá)到了發(fā)展的頂峰，而2010年以后也一直處于高位發(fā)展態(tài)勢。相比較之下，樹脂結(jié)合劑、金屬結(jié)合劑和橡膠結(jié)合劑發(fā)展較為緩慢，樹脂結(jié)合劑和金屬結(jié)合劑在2006年發(fā)展出現(xiàn)頂峰，隨后衰落，但是在2008年以后又開始了發(fā)展的高潮。而橡膠結(jié)合劑的發(fā)展則一直不明顯。

圖4梳理了國內(nèi)金屬結(jié)合劑、陶瓷結(jié)合劑、樹脂結(jié)合劑和橡膠結(jié)合劑四個(gè)技術(shù)分支的相關(guān)專利，主要列舉了1995年以來各個(gè)時(shí)期有代表性的專利以及主要申請人的專利。可以看出，在磨具結(jié)合劑方面，其申請人主要為企業(yè)和高校及研究所申請。

3 結(jié)語

通過對磨具結(jié)合劑專利申請的發(fā)展情況分析，可以發(fā)現(xiàn)國內(nèi)磨具結(jié)合劑專利申請量正在逐步增加。而隨著磨具結(jié)合劑技術(shù)的不斷發(fā)展，復(fù)合結(jié)合劑的應(yīng)用越來越多，復(fù)合結(jié)合劑能兼顧多種結(jié)合劑的優(yōu)點(diǎn)，具有更優(yōu)異的性能，因此，磨具復(fù)合結(jié)合劑技術(shù)將是未來發(fā)展的重點(diǎn)。■

參考文獻(xiàn)

[1] 王雙喜，劉雪敬等.金屬結(jié)合劑金剛石磨具的研究進(jìn)展[J].金剛石與磨料磨具工程，2006，4：71-75.

[2] 任玉剛，鄧乾發(fā)等.磨具用樹脂結(jié)合劑的研究現(xiàn)狀與展望[J].機(jī)械工程材料，2012，36（5）：1-4.