磨具結合劑專利技術綜述

葉云

摘 要： 結合劑是固結磨具中各類結合劑與磨料粘結的材料。在磨具中，結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合劑的發展情況，然后從無機結合劑和有機結合劑兩個方面對磨具結合劑的技術發展路線進行了梳理，最后針對磨具結合劑領域的發展前景進行了展望。

關鍵詞： 磨具；結合劑；金屬；陶瓷；橡膠；樹脂

1 概述

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

2 磨具結合劑發展趨勢分析

2.1國內申請總量及其趨勢

從圖1中的專利申請總量趨勢來看，磨具結合劑技術在國內的研究發展開始于1985年前后。其中，國內申請人在該領域的研究發展在2005年之前都比較緩慢，主要體現在磨具結合劑的摸索階段。而從2006年開始至2013年處于穩步增長階段，針對各類結合劑的研究逐漸完善。從2014年至今，國內申請量開始呈現井噴式增長，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，國內發明創造的氛圍越來越濃厚。國外在華申請人在該領域的研究相對較少。

2.2 國內專利申請分布

圖2為國內專利申請在各省份的分布情況。在國內，河南省、安徽省和江蘇省在磨具結合劑領域的發展遠遠超過了其它省份的發展。可以看出，以中東部為代表的河南、安徽、江蘇、廣東等地在該領域的發展較為突出，而相對偏遠地區如四川、貴州等地專利申請量相對較少，這與地理位置、經濟發展條件等均有密切關系。

此外，磨具結合劑領域專利申請中，公司申請人最多，占比69%，其次是高校及研究所，占比22%；最后是個人申請，申請量相對較少，占比9%。由于公司及高校有著先進的實驗設備和豐厚的科研經費，便于在該領域的研究，因此申請量遠超過個人申請量。

2.3 磨具結合劑主要發展路線

磨具結合劑可以分為無機結合劑和有機結合劑，其中無機結合劑又可以分為金屬結合劑和陶瓷結合劑，有機結合劑又可以分為樹脂結合劑和橡膠結合劑。隨著現有技術的不斷發展，磨具結合劑的四種分類不是孤立應用的，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，給出了國內金屬結合劑、陶瓷結合劑、樹脂結合劑和橡膠結合劑四個技術分支的發展趨勢。

從圖3中可以看出，國內磨具結合劑的發展經歷了緩慢、穩步、高速發展三個階段。此外，陶瓷結合劑的發展及應用一直都占據了主要地位。特別是在2010年達到了發展的頂峰，而2010年以后也一直處于高位發展態勢。相比較之下，樹脂結合劑、金屬結合劑和橡膠結合劑發展較為緩慢，樹脂結合劑和金屬結合劑在2006年發展出現頂峰，隨后衰落，但是在2008年以后又開始了發展的高潮。而橡膠結合劑的發展則一直不明顯。

圖4梳理了國內金屬結合劑、陶瓷結合劑、樹脂結合劑和橡膠結合劑四個技術分支的相關專利，主要列舉了1995年以來各個時期有代表性的專利以及主要申請人的專利。可以看出，在磨具結合劑方面，其申請人主要為企業和高校及研究所申請。

3 結語

通過對磨具結合劑專利申請的發展情況分析，可以發現國內磨具結合劑專利申請量正在逐步增加。而隨著磨具結合劑技術的不斷發展，復合結合劑的應用越來越多，復合結合劑能兼顧多種結合劑的優點，具有更優異的性能，因此，磨具復合結合劑技術將是未來發展的重點。■

參考文獻

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

[2] 任玉剛，鄧乾發等.磨具用樹脂結合劑的研究現狀與展望[J].機械工程材料，2012，36（5）：1-4.