磨料的重要性及生产工艺
- 发布时间：2012/12/28 11:21:07
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许多天然磨料，已被人造磨料所代替。除金刚石外，天然磨料的性能都不太稳定，不过仍有其使用价值。金刚石是硬度zui高的磨料，产地以南非为主，占世界总产量的95％，其馀为巴西、澳大利亚、圭亚那和委内瑞拉等地。工业用金刚石从灰白色到黑色不等，经碾碎後可制砂轮、砂带、抛光轮和研磨粉等。
天然刚玉的化学成分为氧化铝，主要产地南非，用它抛光和研磨玻璃。金刚砂也是氧化铝的一种天然形式，一般说来，它不如刚玉纯，主要产地希腊、土耳其，多用来制砂布或砂纸。石榴石用于制造涂附磨具，多应用在木材、皮革工业方面。燧石通常用于制作砂纸。石英是zui早的砂轮用料，至今仍有用于制造刀具和加工玻璃。浮石来源于火山，是制造抛光粉的原料。矽藻土为抛光粉和油石的配料。其他天然磨料还有滑石、矽石、长石、黑矽石和白垩等。
从1970年代起，已大量生产人造磨料，其中zui主要的有碳化矽和氧化铝两种。碳化矽俗称金刚砂，将纯矽石砂与焦炭混合加入少量木屑后，放入电炉中，在2,200∼2,480℃焙烧约36小时而制得。氧化铝俗称刚玉，工业上常用电弧炉加热熔化铝矾土制成，雪白透明的用作热敏金属的磨料，黑色的用于加工铸件和钢材。人造金刚石砂轮是硬度zui高的磨具，为硬质合金刀具的刃磨所必需。人造金刚石还可制成各种形状和大小的工具，以适用于切割玻璃和陶瓷。碳化硼的硬度高于碳化矽，不适用于制作砂轮，在抛光硬质材料时可用它代替价格昂贵的金刚石。立方碳化硼的硬度是碳化矽的两倍，氧化铝的2.5倍，用它磨削某些工具钢很有效。
磨料的重要性能之一是它的硬度，它必须比待加工材料更硬，常用摩氏硬度计测定各种磨料的硬度。磨料的另一重要性能是韧性或体积强度。可改变原料的混合量、纯度、粒度和晶体结构等来控制这一性能，以适合于各种应用。
磨料制品的制造，除粉状滑石和氧化铁外，所有原料均需压碎和筛选，筛选粒度应为4∼900,即直径约6毫米（公釐）到6微米（1公釐的千分之一）或者更细。砂轮是zui主要的磨料制品，由磨料和结合剂按一定比例混合，经模压成形後烧结而成，zui後还必须进行整形、平衡和超速试验。砂布和砂纸为另一种产量较大的磨料制品，是由磨粒黏结在基层材料（布或纸）上，经干燥後裁切成不同规格的制品。其他为粉状或粒状磨料，在筛选後，需经一定的工艺处理，如研磨或抛光用磨料，通常加以矿物油膏或蜡等辅料，以适应不同工作条件的需要。
磨料在工业上应用非常广泛，特别是加工高精度或低粗糙度的零件或特别硬的零件时，磨料和磨具是*的。此外，对于刀具的刃磨和坚硬材料的切割，砂轮也是*的工具。在汽车制造业中，活塞环与气缸、阀门与阀座的紧密配合，变速器和齿轮的精度等，都要用磨料和磨具加工，才能保证。其他有关的新制品，如塑性黏结滚磨机用介质，为大量零件的去毛刺节省时间，提高了生产率。
磨料的生产技术已有显著的进步。金刚石砂轮的效率较14年前已提高4倍；轧钢厂用的氧化锆-氧化铝砂轮的总成本只为1948年的25％，速度提高了7倍。当前的问题是有关磨削作用的基础理论尚未清楚，有待于研究；制品的规格复杂，品种繁多，不易简化。