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陶瓷磨具制造中的原资料

作者:刘书一 2018年04月26日 国内新闻

刚玉系磨料、碳化硅系磨料、超硬系磨料的构造粒度、功能及制造工艺不再叙说。

用于磨削加工的砂轮所运用的磨料应具有以下功能。

磨料的硬度应高于磨削加工工件资料的硬度。这是完成磨削加工的首要条件。为使磨削加工顺利停止,磨料的硬度H磨与工件硬度H工之间应满足以下关系,即

磨料应有足够的抗压强度、抗弯强度、抗冲击强度和适当的自锐性。

在低温下磨料应能坚持一定的强度和硬度。磨削加工常发生少量的磨削热,磨具在磨削区部分到达400~1000℃的温度。磨料在低温下应具有热波动性,具有必要的物理力学性呢过,坚持微刃的尖利性。

磨料应具有化学波动性。磨料不与被加工资料其化学反响,防止发生黏附或分散作用,形成磨具的梗塞及敦化,丧失切削才能。

(2)结合剂原资料

陶瓷结合剂原料的次要成分有黏土、长石、石英等,主要成分有滑石、硼玻璃。

黏土它是一种含水铝硅酸盐类矿物,是长石类岩石经过临时风化与地质作用而构成的。黏土的次要矿物组成有高岭石类、伊利石类、水铝英石、叶腊石类等。黏土具有良好的可塑性及膨胀率、烧结温度、烧结范围等工艺性质。

黏土在结合剂中起的作用是:应用黏土可塑性使磨具成型料具有一定的成形功能和一定的干事强度;进步结合剂的耐火度,添加低温黏度,并扩展结合剂的烧结温度范围。

黏土与过量的水混匀后构成泥团,泥团在外力作用下发生变形而不开朗、外力去掉后,其外形不变,这种性质成为黏土的可塑性,泥团在枯燥后排出颗粒间疏松结合的水分后,颗粒相互靠拢,发生体积膨胀,成为枯燥膨胀。黏土枯燥块在焙烧时,扫除构造水,并发生一系列物理、化学反响又惹起坯体体积膨胀,成为烧结膨胀。普通黏土颗粒越细,可塑性越好,可塑性越高,其膨胀率越大。过大的膨胀率易发生开裂。黏土没有固定的熔点,在相当大的温度范围内逐步硬化,当温度超越800℃,黏土试样体积开端猛烈膨胀,气孔率分明增加。这种分明开端猛烈变化的温度成为开端烧结温度(T1)。温度持续降低,膨胀率达最大,气孔率降至最低,致密度最高,次数温度成为烧结温度(T2)。若温度持续降低,试样开端硬化,液相量不时增多,原有试样外形变化,这时温度成为硬化温度(T3)。通常把完全烧结与开端硬化之间的温度距离成为烧结范围(T2~T3)。消费中常用吸收率来反响原料的烧结水平,优质的高岭石的烧结范围为200℃,即T3-T2=200℃。黏土抵抗低温作用而不消融的才能成为耐火度。高岭土的耐火度高达1700~1770℃,耐火度次要取决于其组成。常用Al2O3/SiO2的比值来判别其耐火度。其比值越大,耐火度越高,烧结范围也越宽。枯燥后黏土泥团吸收大气中水分的功能,成为吸水性。可塑性越大,吸水性也越大,容易招致配料不准级干坯返潮。黏土因含有无机物质及杂质矿物,烧结后,呈灰、浅灰、黄、褐、紫、绿、黑等色,对颜色影响最大的是铁钛化合物(Fe2O3TiO2)。

石英(硅石)SiO2以硅酸盐化合物形态存在,构成矿物岩石。SiO2的次要矿物类型有水晶、脉矿英、石英岩、砂岩。石英在陶瓷结合剂中的作用次要是:作为瘠性资料,降低结合剂坯枯燥的膨胀率,石英可促进结合剂和磨料之间构成硅铝酸盐蹭,增加SiC分解,避免SiC磨具“黑心”,并添加结合剂在低温下的黏度。

长石它是一种熔剂资料,起助熔作用。长石是不含水的碱金属与碱土金属的铝硅酸盐,罕见的有钠长石(NaAlSi3O8)、钙长石(CaAl2Si3O4)、钡长石(BaAl2Si3O4)。结合剂中常用的钾长石,其缘由是钾长石开端熔融温度低(约1130℃),熔融温度范围大(1130~1450℃),熔融体积随温度变化慢,有利于烧成。钾长石在结合剂中含量多,制成磨具强度也高。长石作为瘠性资料,可延长结合剂的枯燥工夫,增加枯燥膨胀。

滑石它是自然的含水硅酸镁盐、其化学通式为3MgOSiO2H2O,颜色呈白、灰白、浅黄、浅绿。硬度小,密度为2.7~2.8g/cm3。有脂肪光泽和滑腻感。

关于刚玉类磨具来说,滑石的作用是:可降低耐火度,促进结合剂中玻璃相含量增多, 进步磨具的强度;结合剂中滑石含量大,磨具的热波动性好,滑石在1000℃开端有液相,至1557℃才完全熔融,故可进步结合剂的低温黏度。关于SiC磨具,滑石能吸收SiC劲歌中FeO粒子,避免磨具发红。但滑石易使SiC分解,发生“黑心”废品。

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硼砂及硼玻璃硼砂是硼酸钠(Na2O2B2O3H2O)。硼酸易溶于水,在磨具制造中常与长石粉一同熔炼成硼玻璃运用。结合剂中引入硼玻璃能进步结合剂与磨粒的反响才能,生成强度较高的硼酸玻璃,从而进步磨具的机械强度。硼玻璃的次要化学成分SiO2和B2O3,在结合剂中的作用是:硼玻璃有催熔作用,能降低结合剂的耐火度,促进ing成玻璃体,添加结合剂的活动性、润湿剂,使结合剂在磨料四周散布平均,较大地进步磨具强度,增加结合剂膨胀。

(3)辅料

辅料次要有如下几种。

润湿剂:有水玻璃、糊精、纸浆废液、聚乙烯醇等。

着色剂:有氧化铁(棕红--橘红)、氧化铬(橙黄--紫色)、氧化钴(浅蓝--蓝色)。

成孔剂:木炭、交谈、核桃壳、塑料球等固体成孔剂。

浸渍剂:充填于磨具气孔中的物质,如油酸、硬脂酸、石蜡、石墨、松香等。

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