高温烧结刚玉SG抛光微粉的研制

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1、维普资讯http://www.cqvip.com⑦r2／1占同刚结烧温塑舭“摘要本文关键在于突玻磨料磨具行业传统的刚玉微粉制造工艺，作者采甩了将氧化铝粉高温烧结．利用沉降法制取sG微粉的有关工艺方法，并最终取得预期的理想效果，研制的微粉具有单晶特点，强度高，自锐性好，唐削抛光效率高，研磨抛光效果明显优于椋刚玉微粉，完全可以选到白刚玉微粉静陛关键词高壹温墨丛生苎型玉一兰垦堑(烧结微粉)障f许．一索瞬舌，GSv惟一艄积和较高的表面能而实现的。粉体在制备过程1前言中，其表面及内部出现各种晶格缺陷。因此，粉体与块状相比具有较高的表面能，处于不稳定状态，传统刚玉微粉的制一备是将原料在电弧炉中高粉体

2、的这种过剩表面能成为烧结过程的基本推动温熔炼，制得刚玉块，经加工、细碎，再进行水力分力。固体表面电势能同体积相比过剩的能值用级，分成不光舭同粒径的栋刚玉微粉⋯(wl0、wI”v·sa表示：(V为比表面能量，Sa为有效比表面、W7、粉0等牌号)扭。积)本工^作自制取的SG微粉，即烧结剐玉微粉，是微粉总的比表面积S和sa之间关系式为：将粉状原料成型，在低于其熔点温度下加热，使其Sa=S·e邛(一Ua／RT)在添加物(改良剂、稳定剂、引晶剂、助烧剂、抑制其中，U且表示微粉表面上分子吸附热量。剂等)作用下，相互粘附、键合、共熔、再结晶等，烧然而，陶瓷粉体的表面能在数百至上千焦／摩结致密并具制有特

3、7定性能馥倦，该烧结体以Ab为主尔之间，与化学反应过程能量变化(可达几至几十成分，被称之为烧结刚玉，烧结后所制取的微粉称万焦／摩)相比，这种烧结基本推动力是很小的，故之为烧结刚玉微粉(即SG微粉)。烧结不能自动进行¨3J，必须对粉体施以高温，才能与传统刚玉微粉生产亡艺相比，SG刚玉微粉促使粉体转变成致密烧结体。具有单晶特点、硬度高、白锐性好、磨削抛光性能将SG烧结体进行再破碎，加工，水力分级，优越，制造成本较前者大为降低，已成为国内外一根据沉降原理，进行水力分级得到不同粒径的微种新型的磨料微粉¨2。已经在航空、汽车、量具等粉(W0．一w∞等牌号)。加工磨削抛光精密行业得以试用和推广。目前

4、，美国3M公司在烧结刚玉方面的研究走在磨料磨3研制工艺流程：具行业的前列。原料一配料一球磨一混料一成型一千燥一烧2SG微粉的生成机理成一破碎一细碎一酸洗一水洗一水力分级sG刚玉的烧结机理如下：在烧成过程中，微4实验综述粒间烧结，因化学反应、同质多晶转化、再结晶、共溶而变得复杂，但主要是通过粉体有较大的表面4．1原料维普资讯http://www.cqvip.com4．11主要原料5．1．2高温烧成样品的物理分析结果见表3。选用进口的氧化铝粉，粒度为120目，化学分对1、2、3样块(料)的烧成收缩率、真密析结果见表1。度进行测定，把所有不同的试样进行破碎，加工成表1氯化铝粉的化学分析结果(％

5、】46砂，进行抗压强度、显微硬度、韧性的测定(韧性的测定采用静压法)。表3高溢烧成样品的韵理分折结果体积真密度抗压显擞名称编号收缩事强度硬度韧性412添加剂有c、T等以及抑制剂(％)m口W(％)等。1_15470397460笠90784．2加工工艺烧结2氧化铝粉分别加入不同舔加剂、抑制剂，得到块状一I47．703．9340o2昕674三种混合料1(m203、Tio2、抑制剂等)、23—1471639341(I2∞273(03、c、抑制剂等)、3(A1203、抑制剂等)。1—267．3I3．9240o2O嘶干法球磨4o小时左右，要求粒度5g．m以下细度占烧结288％，在10吨压机下混料压制

6、成体密不低于粉状—{61113893902．55g／era3的生坯。混料时加入6～8％H20，适量3—七61．033．帅370糊精，有效混料时间不低于l5分钟，成型模型为5．1．3烧成样品的显微结构和岩相分析金属模型，生坯外形尺寸为232x116x70tra~，待在电子显微镜下观察经加工抛光后的1、烧。2、3实验试片，晶体生长情况、晶体结构、岩相4．3烧成分析结果_4_见表4。在1690±10~C下烧成，保温时间为6小时。5．1．4综合上述分析，得结论如下：4．4SG徽粉制备1690±10℃x6小时样品烧结基本达到预期将1690±10~C保温6小时的烧制样品进行加目标，尤其是加Ti02的

7、1一1配方更为理想，加工破碎，球磨8小时，酸洗、水洗后，利用沉降法进入Ti02明显降低实验样品的烧结温度，该样品的行水力分级，得到各种粒径(牌号)的SG微粉硬度和韧性完全可以达到预定的生产sG微粉的(、w7、wl0三种样品)。目标。从表4可以看出，样品具有单晶的特点，尤其5实验理化测试结果1—1配方(单晶体含量在70．8％)，o3晶体发育良好，晶体大小也抑制在预定的尺寸范围内5．1高温烧成后的样块(样料)理化测试结果(<150g．m