气雾化快凝磁性磨料制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101899282A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101899282A(43)申请公布日2010.12.01(21)申请号201010206408.6(22)申请日2010.06.23(71)申请人山东理工大学地址255086山东省淄博市高新技术产业开发区高创园D座1012(72)发明人赵玉刚张桂香赵增典(51)Int.Cl.C09K3/14(2006.01)B01F3/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称气雾化快凝磁性磨料制备方法(57)摘要本发明提供一种气雾化快凝磁性磨料制备方法，特征在于采用以下步骤：(1)对气雾化快凝制粉设备进行改进，高压气流喷嘴采用陶瓷耐磨材料，在气路中增加一个混粉装置，使得高压气流在喷出前混入硬质磨料粉末、并形成气固两相流；采用具有强软磁性的金属材料作为磁性磨料的机体材料，加热至熔融状态；(2)打开高压气流开关，使气固两相流自高压气流喷嘴喷出，操作电炉使熔融状态的机体材料从金属液流喷嘴喷出；机体材料喷出后的瞬间，在高压气固两相流的作用下，硬质磨料粉末被强行注入，含有硬质磨料粉末的机体材料被迅速雾化成微小液滴，经快速冷却形成颗粒状的磁性磨料粉末。本发明生产效率高、成本低，制备的磁性磨料性能好，适合批量生产。CN10892ACN101899282A权利要求书1/1页1.一种气雾化快凝磁性磨料制备方法，其特征在于采用以下步骤：(1)对传统的气雾化快凝制粉设备进行改进，高压气流喷嘴采用陶瓷耐磨材料，在高压气流喷嘴前的气路中增加一个硬质磨料粉末混入装置，使得高压气流在喷出前混入硬质磨料粉末并均匀混合形成气固两相流；选用具有强软磁性的金属材料或金属合金材料，作为磁性磨料的机体材料，加热至熔融状态；(2)打开高压气流开关，使气固两相高压气流自高压气流喷嘴喷出，操作电炉使熔融状态的机体材料从金属液流喷嘴喷出；在气固两相高压气流的作用下，熔融状态的机体材料在从金属液流喷嘴喷出后的瞬间，硬质磨料粉末被强行注入、混合，然后含有硬质磨料粉末的熔融状态的机体材料被迅速雾化成微小液滴，经过快速冷却形成颗粒状的磁性磨料粉末。2CN101899282A说明书1/3页气雾化快凝磁性磨料制备方法技术领域[0001]本发明提供一种气雾化快凝磁性磨料制备方法，属于机械零件精密光整加工范围的磁力研磨用磁性磨料制备技术领域。背景技术[0002]产品表面质量越来越受到重视，磁力研磨光整加工是改善产品表面质量很有效的技术手段。该方法在技术上存在诸多优点：柔性、自适应性、自锐性、可控性、温升小和无须进行工具磨损补偿、无须修形等特点；同时还避免了对磨具头部结构的复杂要求，能够实现复杂曲面的研磨光整加工和解决自动化问题；并能降低零件的制造成本，因而在国际上引起了广泛的关注和研究。磁性磨料作为磁力研磨光整加工的磨具，在该种加工方法中起着关键性的作用。磁性磨料的研磨性能和使用寿命与它的制备技术密切相关，因而磁性磨料的制备技术成为磁力研磨光整加工技术发展的核心问题。[0003]国内外研究人员在磁性磨料制备方面开发了多种制备方法，主要有粘结法、烧结法(常压烧结法、热压烧结方法、激光烧结法)、等离子粉末熔融法、机械混合法等。[0004]粘结法制备磁性磨料是将一定比例、混合均匀的铁磁性粉末和磨料粉末用粘结剂粘结在一起，然后固化、机械粉碎、筛选，制成不同粒度的磁性磨料粉末。该方法工艺简单，容易实现，成本较低；但组织疏松，结合差，密度低，热稳定性差，磨粒相容易脱落，寿命短，且在加工区域当温度较高时，粘结的磁性磨料使加工的零件表面成暗黑色，容易污染损毁原有加工表面。[0005]烧结法制备磁性磨料是将预先处理好的按一定比例配合的铁磁性粉末和磨料粉末混合均匀后压制成具有较高密度的压坯，在一定气氛保护下，加热、烧结，使硬质磨料结合于导磁的铁基体内，达到所需要的机械强度后，将烧结的坯块进行机械粉碎、筛选制得。由于该方法制备磁性磨料都需要机械粉碎，在此过程中有相当部分的磨粒相与铁磁相分离，导致铁磁相与磨粒相结合强度降低，耐用度下降；另一方面，因机械破碎作用，使制备的磁性磨料的颗粒形状都不规则，导致研磨过程中的零件表面研磨深度不一致，限制了加工零件表面质量的改善和提高，也限制了该种磁性磨料的应用范围，并且烧结后坚硬的坯块机械粉碎过程相当困难，制造成本高，难以批量生产。[0006]等离子粉末熔融法制备磁性磨料需要等离子发生器、抽真空系统、粉末混合装置等复杂的设备，制备工艺非常复杂，产量低(每小时只能生产几十克)，成本很高，不适合批量生产。[0007]机械混合法制备的磁性磨料是将铁磁性粉末与磨料粉末混合均匀，加入研磨液后直接使用，因铁磁相与磨粒相容易分离，只能适用于简单的应用场合。[0008]从研