尼龙、磨料、塑料.docx

一、磨料知识磨料可以分为天然磨料和人造磨料两大类。一、天然磨料自然界一切可以用于磨削或研磨材料统称为天然磨料。常用天然磨料有以下几种：1．金刚石金刚石目前已知最硬物质其显微硬度为98.59Gpa。金刚石碳同素异型体主要成份碳另外还含有0.02~4.8%杂质比重为3.15~3.53g/cm3。其产地非常有限不但价格昂贵而且极为缺乏。金刚石因含杂质不同而呈黑色、黑褐色、灰黑色等脆性较大易沿结晶面裂开结晶越大抵抗外力作用越强金刚石计量单位克拉1克拉=0.2g。天然金刚石作为磨料主要用途有两个方面：（1）用于修整砂轮；（2）磨削和研磨难加工材料（如硬质合金、宝石、玻璃、石料等）。2．天然刚玉天然刚玉主要矿物成份为α——Al2O3其显微硬度为20.58Gpa比重为3.93~4.00g/cm3。自然界存在天然刚玉主要有以下三种：（1）优质刚玉（俗称宝石）有蓝宝石（含钛）、红宝石（含铬）等；（2）普通刚玉呈黑色或棕红色；（3）金刚砂可分为绿宝石金刚砂和褐铁矿金刚砂它一种集合晶体硬度较低。在上述三种天然刚玉中第一种主要用于首饰而后二种可以作为磨料用来制造砂轮、油石、砂纸、砂布或微粉、研磨膏等。3．石榴石石榴石晶形较好显微硬度为13.33Gpa。属于石榴石矿物种类很多但适合于作磨料仅有铁铝石榴石一种其矿物组成这：3FeO.Al2O3.3SiO2含量不低于85~90%。4。石英石英化学成份为SiO2常夹杂有Al2O3、Fe2O3、CaOMgOFe2O3等。显微硬度为8.04Gpa可用作磨料石英矿有脉石英、石英岩及石英砂等。随着科学技术发展人造磨料品种已达几十种之多天然磨料由于自身缺陷已被越来越多人造磨料所取代目前除了天然金刚石、石榴石外其它种类天然磨料用量甚微。二、人造磨料人造磨料分刚玉系列、碳化物系列、超硬系列等几大类。现将各类磨料简要制造方法、特性及磨削对象分别叙述如下。1．刚玉系列人造磨料属于刚玉系人造磨料有棕刚玉、白刚玉、锆刚玉、微晶刚玉、单晶刚玉、铬刚玉、镨钕刚玉、黑刚玉及矾土烧结刚玉等。（1）棕刚玉（A）棕刚玉以铝矾土、无烟煤和铁屑为原料在电弧炉内经高温冶炼而成。在冶炼过程中无烟煤中碳将矾土中氧化硅、氧化铁和氧化钛等杂质还原成金属为些金属结合在一起成为铁合金由于其比重较刚玉熔液大而沉降至炉底与刚玉熔液分离。仅有少量杂质夹杂在刚玉熔快中。棕刚玉主要矿物成份为物理刚玉三方晶系少量矿物杂质有：硅酸钙、钙斜长石、富铝红柱石（又称莫来石）、钛化物、玻璃体及少量铁合金等。棕刚玉抗破碎能力较强抗氧化、抗腐蚀具有良好化学稳定性一种用途广泛磨料。适用于磨削抗张强度高金属材料如普通碳素钢、硬青铜、合金钢细磨和精磨磨加工螺纹和齿轮等白刚玉还可用于精密铸造及高级耐火材料。（3）铬刚玉（PA）铬刚玉冶炼工艺与白刚玉相同只在冶炼过程中加入一定量氧化铬呈浅紫色或玫瑰色。铬刚玉中由于引入Cr3+改善了磨料韧性其韧性较白刚玉高而硬度与白刚玉相近用于加工韧性较大材料时其加工效率比白刚玉高并且工件表面光洁度也较好铬刚玉适应于加工韧性高淬火钢、合金钢、精密量具及仪表零件等光洁度要求较高工件。（4）微晶刚玉（MA）微晶刚玉所采用原材料及冶炼方法与棕刚玉基本相同在停炉后立即把熔液通过流放或倾倒方法倒入枝模子内急速冷却（一般在30分钏以内）因而得到微细结晶集合体。微晶刚玉在冶炼过程中杂质还原程度较差Al2O3含量为94~96%晶体尺寸一般在80~300微米晶体占57~85%最大晶体尺寸不超过400~600微米。它具有强度高韧性较大特点。适用于重负荷磨削可以磨削不锈钢、碳素钢、轴承钢以及特种球墨铸铁等材料由于磨粒在磨削过程中呈微刃破碎状态也被用于精密磨削甚至镜面磨削。（5）单晶刚玉（SA）单晶刚玉以矾土、无烟煤、铁屑和黄铁矿为原材料在电弧炉内共熔矾土中氧化铁、二氧化硅和氧化钛先后被还原并组成铁合金从熔液中沉降至炉底。一小部分氧化铝与碳、硫化亚铁起复分解反应生成少量硫化铝填充在单晶颗粒之间当熔块冷却后放入水中时硫化铝被溶解而被硫化铝隔开单晶刚玉即可分散开成为自然粒度磨料。单晶刚玉呈灰白色其颗粒形状多为等积形晶体内不含杂质具有多棱角切削刃在同样磨削力作用下所形成力矩小于其它磨料因此它不易折碎机械强度较高单颗粒抗压强度为22~38kg而棕刚玉仅为10~20kg。单晶刚玉由于有较高硬度和韧性所以切削能力较强可用来加