1.陶瓷結(jié)合劑的組成
實際上陶瓷結(jié)合劑就是玻璃結(jié)合劑。因此，陶瓷結(jié)合劑須組成設(shè)計更多地應(yīng)從玻璃工藝學的原理來考慮。國外CBN砂輪陶瓷結(jié)合劑所采用的玻璃體系主要為鉛玻璃、硼玻璃和鋁硼硅酸鹽玻璃體系。由于鉛玻璃使用的主要原料氧化鋁有毒，在高溫下容易揮發(fā)，因此使用受到限制。硼玻璃體系是國外使用較多的陶瓷結(jié)合劑體系。
目前，國內(nèi)用作CBN砂輪結(jié)合劑的體系基本分為四類：
第一類為礦物成分+助溶劑;
第二類為鋁硼硅酸鹽玻璃;
第三類為低玻璃;
第四類為低熔點的微晶玻璃。
總體上來講，國內(nèi)CBN砂輪結(jié)合劑的體系選擇和配方確定基本是些沿用傳統(tǒng)磨具結(jié)合劑，或是效仿國外。下表為某公司陶瓷結(jié)合劑組成配方，供參考
2.結(jié)合劑化學組成設(shè)計原則
陶瓷結(jié)合劑的強度、高溫流動性和潤濕性與玻璃的組分直接相關(guān)。因此：
(1)在陶瓷結(jié)合劑組成設(shè)計中，必須考慮“硼-鋁反常”現(xiàn)象，否則會造成結(jié)合劑的惡化。
(2)為保證選擇合適的粘度和潤濕性的結(jié)合劑，必須測定玻璃箱相溫度-黏度曲線。
(3)為了避免陶瓷CBN磨具在制造和使用過程中，由于陶瓷結(jié)合劑、CBN磨料和輔助材料熱膨脹系數(shù)失匹而引起的熱應(yīng)力造成的裂紋和開裂，必須保證各相的熱膨脹系數(shù)匹配。
(4)考慮到CBN磨料的熱穩(wěn)定性，陶瓷CBN砂輪的燒結(jié)溫度以不超過900℃為宜。
(5)陶瓷結(jié)合劑的熔點盡可能低，同時必須滿足合適的高溫流動性和潤濕性
3.配方設(shè)計
根據(jù)磨具的用途和檔次，在確定CBN品質(zhì)、粒度、濃度的基礎(chǔ)上，確定CBN結(jié)合劑和氣孔率之間的體積比例，而后具體進行計算。按照使用線速度和磨削比的要求，考慮磨具胎體的強度和硬度需要，一般結(jié)合劑含量在15%-30%之間，比普通陶瓷磨具含量大。下表所示為某公司陶瓷CBN磨具配方，供參考。
4.生產(chǎn)工藝
冷壓燒結(jié)工藝有兩種方式：一種是大壓力冷壓成形、經(jīng)整形、干燥后，無壓燒結(jié);另一種是小壓力冷壓后，帶模進燒結(jié)機邊壓邊燒結(jié)。燒結(jié)工藝對陶瓷CBN砂輪的性能和生產(chǎn)效率有重要的影響。目前國內(nèi)常用的燒結(jié)工藝為第一種傳統(tǒng)的陶瓷生產(chǎn)工藝又稱冷壓工藝。
對于現(xiàn)今的復(fù)合材料制備，更多的額采用第二種熱壓短燒結(jié)工藝。熱壓工藝是折指加熱燒結(jié)的同時進行加壓的一種方式，可以避免磨粒被壓碎，有利于產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的提高。
由于燒結(jié)帶模進行，可以成型復(fù)雜的制品并降低廢品率，從而保證了磨具的形狀和尺寸并且氣孔的分布比較均勻且氣孔可控。同時，熱壓燒結(jié)的驅(qū)動力增加，可以在更低的溫度下完成燒結(jié)過程。這樣做的好處可以最大程度減少CBN磨粒的化學腐蝕。通過調(diào)節(jié)工藝制度可以方便地控制氣孔率的數(shù)量和大小。若氣孔率達不到要求，可以添加適量的造孔劑。
可認為，熱壓燒結(jié)工藝可成為制造陶瓷CBN砂輪的重要方法。下圖所示為兩種生產(chǎn)工藝流程圖。
