陶瓷结合剂金刚石磨具具有陶瓷结合剂和金刚石的共同特点，与普通磨料磨具相比，它的磨削能力强，磨削温度低，磨具耐用度高；磨削时磨具的形状保持性好，加工出来的零件尺寸精度高；磨具整体自锐性好，修整间隔的时间长，修整时也比较容易；磨削时不易堵塞、不易烧伤工件，并且可以用各种冷却液冷却。因此，陶瓷结合剂金刚石磨具在国外一些发达国家的使用日益增多，而我国还处于实验室阶段或试用阶段。

　　陶瓷结合剂金刚石磨具主要应用于金刚石刀具、立方氮化硼刀具、硬质合金、金属陶瓷、铁氧体、铸铁、宝石、普通陶瓷及新型工程陶瓷材料的磨削和加工，亦可用于铬淬火钢轴承滚柱、汽车和拖拉机曲轴、液压泵齿轮颈等精密磨削。由于结合剂往往为低温陶瓷无机材料，引入了大量碱性物质，在结合剂熔炼过程中(1000℃以上)容易挥发，引起制备的结合剂性能不稳定；在磨具的制造过程中，由于金刚石的惰性致使结合剂对金刚石的湿润性差；金刚石的热膨胀系数非常低，为2.7×10^-6/℃，两者相差比较大，从而降低了结合剂对金刚石的把持力，磨具在磨削过程中金刚石容易脱落，损耗大。以上原因直接影响了陶瓷结合剂金刚石磨具的使用，更主要的是近几年树脂结合剂超硬磨具的发展非常快，磨具价格持续走低，耐用度大幅提高。因此，有必要提高陶瓷结合剂金刚石磨具的综合性能，从而促进陶瓷结合剂金刚石磨具的应用。陶瓷结合剂金刚石磨具的制备一般包括结合剂制备和砂轮制备两个部分，本文主要介绍结合剂的制备和砂轮磨削PDC的实验情况。

　　砂轮综合性能的好坏与结合剂直接相关，根据国内外的研究和应用情况，金刚石磨具结合剂常用的玻璃料有SiO₂-ZnO-B₂O₃系玻璃，Na₂O-Al₂O₃-B₂O₃-SiO₂系玻璃，SiO₂-Al₂O₃-TiO₂-BaO-B₂O₃ 系玻璃等。以Na₂O、B₂O₃和SiO₂为基本成分的硼硅酸盐玻璃制备结合剂，它的特点是热膨胀系数小，具有较好的热稳定性和化学稳定性。

　　1.1 结合剂制备工艺流程

　　结合剂的制备工艺流程如图1所示，按照配方配好原料，在研钵中研磨混合均匀，然后装入刚玉坩埚内，再将坩埚放在硅碳棒电阻炉中加热，升温速度5~6℃/min，达到1200~1300℃时保温30~40 min，待坩埚内的原料完全熔融后将熔体倒入水中水淬，然后取出干燥，再用XM-4行星快速研磨机以800 r/min湿磨60 min，最后将磨碎后的浆料取出干燥并过筛，即得到所需的结合剂。

　　1.2 结合剂性能的检测

　　实验主要检测结合剂的耐火度、热膨胀系数和机械强度。

　　三角锥法是测量耐火度的常用方法，但本结合剂是在硅碳棒电阻炉中测定，将试样制成