随着材料学的不断发展，各种新型陶瓷、复合材料、晶体材料以及磁性材料在工业领域的应用越来越广泛，但这些材料存在难以加工的特性，限制了它们的推广。

砂轮示意图，图片来自网络

新的精密运动部件旨在以更高的输出和更高的效率运行更长的服务期。例如，这些部件包括发动机（内燃机、喷气发动机和电动）、传动系统（变速器和差速器）和轴承表面。为了满足这些需求，必须以改进/质量生产零件，包括更好/更强的设计和更严格的尺寸公差。

重量较轻的金属和复合材料，被用于在不降低效率的情况下增加产量和速度。为了实现尺寸公差，可以使用更昂贵的材料来生产零件，以接近最终或最终形状和尺寸。

砂轮用于制造整个零件或提供最终尺寸，而玻璃结合剂砂轮是金属零件上使用最多的砂轮。为了用砂轮生产这些类型的精密零件，零件需要与砂轮面进行一定的接触，砂轮的耐用性将直接影响最终用途产品的精确性，理想的砂轮能生产出尺寸公差精确、无材料损伤的精密零件。

通常情况下，因砂轮因使用一段时间后需要磨床操作人员进行修整，以保障砂轮在与金属接触后的平整度。这样做的缺点是增加了人力和时间成本，因此，人们需要一种尽量减少砂轮的损耗和进一步减少修整频率和/或补偿(修整深度)为现代砂轮的理想目标。

早些时候，国外有研究表明，为了改进砂轮的机械强度，采用陶瓷结合剂，与溶胶凝胶α-氧化铝和常规氧化铝磨粒一起，用于制造具有改进的边角保持性能的砂轮。虽然在黑色金属部件方面具有优异的性能，但对于有色金属零件（例如钛和更轻或更软的材料）取得的成功较少。

现已发现，通过降低低温玻璃化粘结剂中某些活性氧化物，特别是氧化锂的含量，可配制采用如大连义邦E-SPHERES®空心陶瓷微珠和碳化硅颗粒的砂轮，可以在不过度氧化碳化硅的情况下，生产出具有很强机械强度的砂轮。它可防止轮廓损失，并且具有足够的多孔性，允许清除碎屑并输送冷却剂，以避免工件表面在磨削过程中划伤和烧伤。该类砂轮适用于磨削新开发的精密运动部件中使用，如钛和其他轻质金属和复合材料。

E-SPHERES®空心陶瓷微珠

E-SPHERES®空心陶瓷微珠中有磨具填充专用微球，它是一种由二氧化硅和三氧化铝组成的陶瓷材质空心球。是固结磨具的优良造孔剂。

E-SPHERES®空心陶瓷微珠粒径范围20-500μm、堆积密度0.3-0.4/毫升、压缩强度33Mpa、不吸水、吸油量约7g/100g、同时耐碱耐酸性极强。该材料可填充在固结磨具中，可以起到造孔制齿重要作用还可以减轻磨具重量，在磨具工作时，使得磨具的冷却和磨削效率大大提高，小粒径的也填充在树脂磨具、涂覆磨具和烧结磨具中。

另外，气孔是砂轮的重要组成部分，其大小和气孔率的高低对砂轮加工性能有着重要的影响。砂轮的气孔孔径和气孔率可以通过添加不同种类和含量的造孔剂控制，常用的造孔方法主要有两种:一种方法是在磨具中引入造孔剂，如精萘、苯酚树脂、碳粉或铵盐等，这些物质在高温下分解并产生气体，进而在磨具中留下气孔，但这种方式难以控制孔径大小；另一种方法则是添加空心陶瓷微珠。由于E-SPHERES®空心陶瓷微珠熔点（1700°C度）相对较高，烧结时不会被分解，进而在砂轮节块中留下封闭可控的气孔，且气孔率和孔径大小均可控。

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