陶瓷刚玉磨料的研制
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白刚玉粒度砂粒度标准白刚玉是一种高纯度的氧化铝,因其纯洁无杂质、硬度高、熔点高等特性,被广泛应用于制作磨料、陶瓷等领域。
而白刚玉的砂粒度标准也是制作磨料时需要重点考虑的一个指标。
白刚玉的粒度指的是其颗粒的大小。
在磨料制备中,选用不同粒度的白刚玉可以制备出不同粒径的磨粒,以适应不同物料的加工需求。
目前,国内使用的白刚玉粒度标准主要分为国标和美标两种,分别是GB/T2481-2009和FEPA标准。
按照国标GB/T2481-2009,白刚玉以筛分法测定,分为36种不同的粒度,从最粗的F4到最细的W63,逐渐递增。
其中,F4代表着大颗粒的白刚玉,W63则代表着超细小颗粒的白刚玉,其粒径分别为4.75mm和0.315μm。
这样的标准适用于磨料、研磨等领域,可以帮助制备出不同颗粒大小的白刚玉粉末,以满足不同加工需求。
而按照美标FEPA标准,白刚玉的粒度使用角砾轮法进行测定,以字母和数字相结合的方式表示不同的粒度。
其中,字母代表颗粒的形态,数字则代表最大粒径。
例如,D代表重形刚砂,F代表棕刚砂,P代表精制磨料,数字则代表最大颗粒的直径,单位是μm。
例如,FEPAF220代表最大粒径为63μm的棕刚砂,FEPA P240则代表最大粒径为53μm的精制磨料。
这样的标准适用于磨料制备和表面处理等领域,可以帮助选择合适的白刚玉磨粒,提高加工效率和加工质量。
综上所述,白刚玉粒度砂粒度标准是磨料制备中非常重要的指标。
无论是采用国标还是美标,都需要经过严格的测定和划分,以便在加工过程中得到最佳的效果。
因此,在磨料制备和表面处理等领域中,需要根据不同的需求选择合适的白刚玉粒度和砂粒度标准,以达到最佳的加工效果和加工质量。
在我们之前的文章《金刚砂是什么?碳化硅是什么?金刚砂和碳化硅的区别在哪里》、《金刚砂的化学成分性质和物理性能指标》和《GB/T 2480-2008中对碳化硅磨料化学成分的规定》中曾详细的介绍了金刚砂和碳化硅的区别以及金刚砂和碳化硅的成份组成和物理化学性质,今天我们继续介绍金刚砂和碳化硅的制作材料和主要用途。
金刚砂(刚玉类磨料统称)主要由矾土、碳素材料、铁屑三种原料在电炉种经过融化还原而制得,主要成分为Al2O3,含量在94.5~97%,另外含有少量的Fe、Si、Ti等杂质。
碳化硅主要是由石英砂、石油焦活着煤焦、木屑为原料经过高温电阻炉冶炼而成。
主要成分为SiC,含量在95%以上,为六方晶系,比重为3.20~3.25,显微硬度为2840~3320kg/ mm2。
那么金刚砂和碳化硅主要有什么用途呢,我们继续往下看:
金刚砂主要用于耐火材料、砂轮、喷砂抛光研磨等,细分出来有喷砂、自由研磨、树脂磨具、涂附磨具、功能性填料、过滤介质等。
碳化硅主要应用于功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶炼原料。
作为磨料磨具可应用于砂轮、砂纸、砂带、油石、单晶硅、多晶硅等的研磨抛光;应用于化工可作炼钢脱氧剂和改良剂;用于耐火材料耐腐蚀、耐高温、强度大、导热性好;应用于有色金属可作高温间接加热材料;应用于建材陶瓷砂轮工业科提高窑炉的装容量和产品品质,亦是陶瓷釉面烘烤烧结的间接材料。
电熔刚玉标准
电熔刚玉是一种高档耐火材料原料,主要用于制作耐火材料、磨料等。
其生产工艺和性能在多个方面有明确的标准。
1. 生产工艺:电熔刚玉是通过将工业氧化铝或煅烧氧化铝作为原料,在电弧炉内高温融化而成。
部分工艺也可以使用天然高铝矾土替代工业氧化铝。
2. 二氧化铝含量:电熔刚玉的二氧化铝含量较高,刚玉晶粒完整粗大,化学稳定性高。
3. 应用领域:电熔刚玉广泛应用于钢铁冶金、有色冶金、玻璃工业、化工及其他窑炉工作条件苛刻的部位,如高炉炉腹内衬,有色冶金炉水口,加热炉无水冷滑轨等。
此外,还用于制作硅基陶瓷型芯、精密铸造型壳面层等。
4. 国内外标准:我国有《耐火材料用电熔刚玉》行业标准,对电熔刚玉的生产、质量、性能等方面进行了详细规定。
同时,国外也对电熔刚玉的应用和性能有相应的研究和标准。
综上,电熔刚玉在生产工艺、二氧化铝含量、应用领域等方面都有明确的标准。
不同用途和工艺的电熔刚玉可能还有其他特定的标准要求。
氧化铝磨料介绍氧化铝磨料(Aluminium Oxide Abrasives)是一种常见的磨料材料,也被称为刚玉(Corundum)。
它是由铝的氧化物,即氧化铝(Aluminium Oxide)制成的。
氧化铝磨料具有高硬度、高耐磨性和耐高温性的特点,因此广泛用于磨削、抛光、喷砂和研磨等工业中。
本文将介绍氧化铝磨料的特点、用途以及主要的制备方法。
特点1.高硬度:氧化铝磨料是一种硬度非常高的材料,其莫氏硬度可达 9 级。
这使得它能够在磨削和研磨过程中更好地保持形状和稳定性。
2.良好的耐磨性:氧化铝磨料的耐磨性非常出色,可以在高速、高压和重负荷的磨削环境下长时间使用而不容易磨损。
这使得其在各种磨削和抛光任务中表现出色。
3.耐高温性:氧化铝磨料可在高温环境下工作,一般耐温可达 1600°C。
这使得其在高温精密磨削和抛光任务中得到广泛应用。
4.良好的化学稳定性:氧化铝磨料对酸、碱和一些其他化学物质具有良好的稳定性。
这使得其适合在有腐蚀性环境中使用。
5.颗粒分布均匀:氧化铝磨料的颗粒分布均匀,可以保证在磨削过程中稳定的磨削效果和表面质量。
用途氧化铝磨料在各个行业中被广泛应用,以下是一些常见的用途:•金属加工:氧化铝磨料在金属加工中常用于去除表面氧化层、刮痕和轻微的凹坑,同时还可以实现表面的抛光和光洁度提高。
•陶瓷和玻璃加工:由于氧化铝磨料具有高硬度和耐磨性,因此在陶瓷和玻璃加工中得到广泛应用。
它可以用于磨削、抛光和修整陶瓷和玻璃的表面,使其更加光滑和平整。
•表面处理:氧化铝磨料常用于喷砂工艺中,可以用于表面的清理和处理。
通过喷射高速氧化铝磨料,可以去除表面的附着物、锈蚀和划痕,同时还能增加表面的粗糙度。
•磨料工具:氧化铝磨料可以用于制造各种磨料工具,如砂轮、砂带、砂纸等。
这些工具在金属加工、木工、玻璃加工等行业中被广泛使用。
制备方法氧化铝磨料的制备方法有多种,以下是其中几种常见的方法:1.电渣重熔法:将氧化铝粉末放入电炉中进行熔炼,通过高温和电弧的作用使其熔融成形。
磨料及砂轮的适用范围(刚玉系与碳化系)在节省成本的前提下,用最低的成本取得较好的磨削效果是磨削时必须考虑的。
而各种磨料不同,砂轮磨具的成本也就不同。
下面介绍几种磨料的大致适用范围,当然,这也视实际情况而定,本人的观点仅供参考吧。
棕刚玉砂轮(A)--磨抗张强度较高的金属,如碳素钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜等白刚玉砂轮(WA)--磨淬火钢、合金钢、高速钢、高碳钢、薄壁零件等单晶刚玉砂轮(SA)-- 磨不锈钢等韧性大、硬度高的材料及易变形烧伤的工件微晶刚玉砂轮(MA)--磨轴承钢和特种球墨铸铁等。
用于成型磨、切入磨、镜面磨等铬刚玉砂轮(PA)--磨刀具、量具、仪表螺纹等工件表面粗糙度值要求低的工件锆刚玉砂轮(ZA)--磨钛合金、耐热合金等镨钕刚玉(NA)--磨合金工具钢、超硬高速钢、高温合金钢等黑刚玉(BA)--适用于电镀底面抛光、铝制品和不锈钢的抛光黑碳化硅(C)--磨铸铁、黄铜、铅、锌、皮革、塑料、木材、矿石等绿碳化硅(GC)--磨硬质合金、光学玻璃、陶瓷等硬脆材料立方碳化硅(SC)--不锈钢及轴承钢的大、小、微型轴承沟道的超精加工碳化硼(BC)--适于对硬质合金和宝石等材料的研磨抛光铈碳化硅(CC)--磨硬质合金、钛合金、超硬高速钢等砂轮的选择及诺顿砂轮介绍砂轮选择及诺顿砂轮介绍砂轮选择及诺顿砂轮介绍砂轮选择在磨削中的重要性磨削加工一般作为工件加工的终工序,其任务就是要保证产品零件能达到图纸上所要求的精度和表面质量。
磨削表面粗糙度与零件精度有密切关系,一定的精度应有相应的表面粗糙度。
一般情况下,对尺寸要进行有效的控制,则粗糙度Ra值应不超过尺寸公差的八分之一,磨削表面粗糙度对零件使用性能的影响是:表面粗糙度值越小,则零件的耐磨性,耐蚀性,耐疲劳性越好。
反之则相反。
因此,在磨削加工中,必须注意降低表面粗糙度。
影响磨削加工表面粗糙度的主要工艺因素中砂轮粒度对其有显著影响,砂轮粒度越细,同时参与磨削的磨粒就越多,则磨削表面粗糙度就越低。
镀铱刚玉作为一种新型的加工磨料,经过高温高热,在磨料表面采用一定的工艺镀上一层金属氧化铁后制成的,从而产品具有粒度均匀、纯度高这些优点,被广泛用于合金材料的制造。
通常镀铱刚玉是采用氧化铁红和结合剂搅拌均匀后, 用高压喷涂装置,均匀的涂在棕刚玉表面,且涂层要薄而均匀,涂层太厚的话容易产生脱落。
具体的生产工艺流程如下:
1、着色溶液制备:取硼玻璃与硅酸铅进行混合,在混料机中混匀,与聚乙烯醇水溶液进行充分搅拌混合,制得着色溶液;
2、着色混合料制备:硼玻璃与四氧化三铁进行混合后在球磨机内均匀混合,制得着色混合料;
3、将棕刚玉与着色溶液按照一定的比例进行混合后,置入搅拌机内进行搅,保证棕刚玉被着色溶液充分均匀浸润;
4、搅拌完成后,向搅拌机中加入制得的着色混合料,并搅拌均匀,使着色
混合料充分包裹在棕刚玉表面;
5、将制得的物料在100—120℃温度环境下进行干燥,保温60分钟;
6、然后将物料放入回转煅烧炉内,用750—850℃温度进行煅烧,即可得到镀铱棕刚玉。
可以将工艺简化为这些环节:原材料粒度砂→水洗→氧化铁红计量→陶瓷结合剂计量→混合搅拌→棕刚玉混料→低温固化→高温烧成→筛分→包装。
经过镀铱加工之后的刚玉磨料,刚玉的韧性显著提高,表面更粗糙,亲水能力更强,自锐性增加,散热性能提升。
使磨料能够更加有效的发挥他在磨具应用中的作用,使我国的涂附磨具的产品档次有所提高能够和国外的同类产品相媲美。
刚⽟和陶瓷氧化铝⼀、刚⽟刚⽟是⼀种由氧化铝(Al2O3)的结晶形成的宝⽯。
其硬度仅次于⾦刚⽯,达到摩⽒9级。
刚⽟的化学成分为三氧化⼆铝,是三价铝离⼦和氧离⼦形成的原⼦晶体。
刚⽟的种类很多,按照硬度划分,有摩⽒7级到9级的硬度的刚⽟;按照颜⾊划分,有红、粉、绿、蓝、⻩、⽩和⿊⾊等刚⽟。
刚⽟的⽣成条件极为苛刻,需要极⾼的温度和压⼒。
通常在地壳中,这样的条件只存在于⼀些⽕⼭岩或变质岩中。
因此,刚⽟的产量并不⾼,尤其是⼀些颜⾊鲜艳、纯净度⾼的优质刚⽟更是稀少。
在⼯业上,刚⽟被⼴泛应⽤于研磨材料、⾼级耐⽕材料以及电⼦⼯业等领域。
在珠宝⾏业中,由于其硬度⾼、耐磨性强、颜⾊艳丽等特点,刚⽟也深受消费者的喜爱。
然⽽,随着⼈们对刚⽟的需求不断增⻓,刚⽟资源逐渐减少。
因此,对于刚⽟的开采、加⼯和利⽤,需要更加科学和可持续的⽅法,以保护这⼀珍贵的⾃然资源。
⼆、陶瓷氧化铝陶瓷氧化铝是⼀种以氧化铝为主要成分的陶瓷材料。
它具有优良的⼒学性能、热稳定性和化学稳定性,因此在⾼温、腐蚀等恶劣环境下具有⼴泛的应⽤。
陶瓷氧化铝的制备⽅法主要包括热压烧结法、⽆压烧结法、等静压烧结法等。
其原料主要为⼯业氧化铝或天然氧化铝,经过⾼温烧结后形成致密的陶瓷材料。
根据不同的制备⽅法和⼯艺参数,陶瓷氧化铝的性能和应⽤范围也会有所不同。
在航空航天领域,陶瓷氧化铝被⼴泛应⽤于发动机部件、热障涂层等⾼温部位,能够承受极⾼的温度和压⼒。
在化学⼯业中,陶瓷氧化铝可⽤于制造耐腐蚀、耐磨损的管道、阀⻔等设备。
在电⼦⾏业中,陶瓷氧化铝也被⽤作电⼦元件的封装材料和绝缘材料。
此外,陶瓷氧化铝还可以⽤于制造⼑具、磨具、切割⼯具等精密⼯具。
其优良的⼒学性能和耐磨性能够提⾼⼯具的使⽤寿命和加⼯精度。
三、总结刚⽟和陶瓷氧化铝都是以氧化铝为主要成分的材料,但在性质和应⽤上存在⼀定的差异。
刚⽟是⼀种珍贵的宝⽯材料,具有极⾼的硬度和耐磨性,被⼴泛应⽤于珠宝和⼯业领域。
⽽陶瓷氧化铝是⼀种⾼性能的陶瓷材料,具有优良的⼒学性能、热稳定性和化学稳定性,被⼴泛应⽤于航空航天、化学和电⼦等领域。
第1O期 2013年10月 机械设计与制造
Machinery Design&Manufacture 267
气雾化快凝磁性磨料陶瓷颗粒增强相分布的研究 姜文革,赵玉刚,孙浩,李业富,蔡天赐 (山东理工大学机械工程学院,山东淄博255049)
摘要:以铁合金作为基体,刚玉粉为磨粒,在雾化快凝装置中采用气雾化快凝法制备不同粒度的磁性磨料;在经过镶 嵌、研磨、抛光、酸洗之后,采用热场发射扫描电子显微镜(SEM)观察磁性磨料的剖面形貌,结果表明刚玉粉在磁性磨 料中的分布具有一定规律,绝大部分刚玉粉均匀牢固致密地嵌于铁磁性基体表层,且嵌入基体的深度大于自身半径, 而基体内部基本无刚玉粉颗粒分布,对这一现象产生的原因利用陶瓷颗粒穿透模型和机械作用机制进行系统的计算 与分析。 关键词:气雾化快凝法;磁性磨料;刚玉粉 中图分类号:TH16;TG580.68 文献标识码:A 文章编号:1001—3997(2013)10—0267—03
Study on the Distribution of Ceramic Panicles in the Magnetic Abrasive Manufactured by Gas Atomization and Rapid Solidification Method JIANG Wen—ge,ZHAO Yu-gang,SUN Hao,LI Ye—fu,CAI Tian-ci (School ofMechanical Engineering,Shandong University ofTechnology,Shandong Zibo 255049,China)
Abstract:Ferroalloy was used 05 the magnetic phase,corundum powder as the abrasive,and diferent size of magnetic abrasives were prepared by the method combined gas atomization and rapid solidification in spary deposition chamber Magnetic abrasives were molded with phenolic resin and then ground,polished,corroded and metal sprayed.Scanning electron microscope(SEM)were used to characterize the morphology of magnetic abrasive.The results indicated that the distribution ofceramic particles in magnetic abrasive showed a certain regular.R d abrasives adhere to the out suoCace of ,erromagnetic matrix andfi, ̄ty embedded in the base Slilace.The depth ofabrasive embed into matrix is greater than its radius.But there isfeW ofceramic particles distribute in the matrix.It is to nd out the reasons why the particles adhere to the out¥1 ̄face ofthematrix basedon ceramicparticlespenetratemodels andmechanicalmechanisms. Key Words:Method Combined Gas Atomization and Rapid Solidification;Magnetic Abrasive;Corundum Powder
合成刚玉成分合成刚玉是一种重要的人造材料,其成分主要由氧化铝(Al2O3)组成。
刚玉具有非常高的硬度、耐磨性和高耐热性,因此被广泛应用于工业领域。
合成刚玉的制备过程是通过高温下进行的化学反应。
一种常用的方法是使用氧化铝粉末作为原料,经过特定的工艺处理后,在高温下与其他添加剂(如氧化铝颗粒、硼酸、碳酸钙等)进行反应。
通过控制反应时间、温度和压力等条件,可以实现合成刚玉的制备。
在合成刚玉的过程中,添加剂的作用是调控晶体的生长速度和晶体结构。
例如,硼酸可以促进晶体生长,碳酸钙可以改善晶体的结构稳定性。
同时,还可以通过控制原料的比例和反应条件,来调节刚玉的硬度、透明度和颜色等特性。
合成刚玉的硬度主要取决于晶体的结构和化学成分。
刚玉晶体具有六方晶系结构,在晶体中铝原子和氧原子呈八面体配位排列。
这种结构使得刚玉晶体具有非常高的硬度,达到了9.0的莫氏硬度。
这意味着刚玉可以用来制作各种工具和磨料,例如砂纸、磨轮和切割工具等。
除了硬度,刚玉还具有其他优良的物理和化学性质。
它具有较高的熔点,约为2050摄氏度,因此可以在高温环境下稳定使用。
刚玉还具有较好的耐磨性和耐腐蚀性,可以在恶劣的工作条件下长时间使用。
此外,刚玉还具有较好的绝缘性能和高透明度,因此也可以用于制作光学器件和玻璃陶瓷等产品。
由于合成刚玉具有如此出色的性能,它在许多领域得到了广泛应用。
例如,在磨料和磨具行业中,刚玉可以用来制作砂纸、磨轮和磨具等,用于金属加工、玻璃加工和宝石加工等工艺。
在光学领域,刚玉可以用来制作透镜、窗口和激光器件等,具有广阔的市场前景。
此外,刚玉还可以用于制作陶瓷、瓷砖和人造宝石等产品,满足人们对美观和实用性的需求。
然而,合成刚玉的制备过程需要高温高压条件,并且生产成本较高。
同时,由于刚玉具有非常高的硬度,加工和加工过程相对困难,需要采用专门的工艺和设备。
因此,合成刚玉的生产和应用仍面临一些挑战和限制。
合成刚玉是一种重要的人造材料,具有高硬度、耐磨性和高耐热性等优良性能。