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SG磨料制造工藝的流程

點擊次數:   更新時間:18/11/20 17:32:11     來源:www.k30556.cn關閉分    享:
  SG磨料在制作的時候,其工藝是需要遵循一定的技術要求的,每個過程都是保證后期成品質量的關鍵因素,所以說,哪一步都不能失誤,為了更好的幫助用戶學習,接下來我們就來簡單的介紹下其制造工藝的步驟流程。
  一般意義上的磨料制造工藝都是首先將一水氧化鋁(Al2O3·H2O)微粉和水混合制成懸浮體,在其中加入膠溶劑(如硝酸或鹽酸溶液)使其成為穩定的水溶膠或膠狀懸浮體;然后向其中加入改良劑(一般是金屬氧化物或其前身物,如Mg(NO3)2等),使溶膠體凝膠化;將形成的凝腔體干燥固化,再破碎(或切割)成所需形狀和尺寸的顆粒,經煅燒后成為SG磨料。具體制造工藝如下:
 ?。?)A12O3·H2O水溶膠的制作:
  這一過程主要是將一水氧化鋁微粉和水混合均勻制成懸浮體。為了保持懸浮體的穩定,往往要加入適量的膠溶劑(如硝酸或鹽酸溶液)使其變成穩定的水溶膠或膠狀懸浮體。用于制成懸浮體的原料可以是Al2O3·H2O微粉,也可以是純A12O3微粉。在制成的水溶膠中,Al2O3·H2O含量一般宜選在15~30%.在該過程中所用的膠溶劑是一種揮發性的一元酸,如硝酸、鹽酸、醋酸等,但以硝酸的效果最佳。一般來說,加入酸量要適當,加入酸后生成的水溶膠體的PH值為l~2.酸量不足可能影響膠體的均勻性;過量則會使加入改良劑時,凝膠化速度過猛,難以混合均勻,影響SG磨料質量。
 ?。?)凝膠化過程:
  向上述A12O3·H2O水溶膠中加入改良劑來促使其凝膠化。改良劑一般是一種金屬氧化物,如MgO、ZnO、ZrO2、TiO2等,最常用的是MgO,但通常直接加入的并不是MgO,而是Mg(NO3)2溶液。Mg(NO3)2在以后的干燥、煅燒和燒結過程中會分解成MgO,因此其作用和MgO是一樣的。另一常用的改良劑是ZrO2,它是以氧鋯基醋酸鹽溶液的形式加入的,該鹽在以后的工序中分解成ZrO2.向配制好的Al2O3?H2O水溶膠中加入改良劑的前身物(指Mg(NO3)2或氧鋯基醋酸鹽或其他)的水溶液并攪拌混合,凝膠體馬上產生。
 ?。?)干燥固化:
  將生的凝膠體干燥固化。溫度一般在80~120℃,應注意不要使溫度高于凝膠體起泡沫時的溫度,免最終燒結成的磨料氣孔率高、硬度降低。經于燥過程除去凝膠體中90%的自由狀態水,干燥后凝膠體成玻璃狀的塊狀物,雖然看起來結構致密,但很脆弱,手指一捏就會破碎。
 ?。?)預破碎:
  為了燒結出一定形狀和尺寸的SG磨料,在煅燒和燒結工序前需把干燥后的塊狀固體破碎成一定大小的顆粒,或者用切割、擠壓模壓等方法加工成需要的形狀和尺寸。破碎后篩分選出可燒結成磨料的有用顆粒,以便進行下一步工序,由于顆粒在燒結過程中體積往往收縮20~40%,因此破碎出的顆粒應比所要求的成品磨料粒度稍大,篩分出的太大的顆粒應重新破碎,太小的顆粒則可以重新制成水溶膠體。
 ?。?)煅燒:
  在將破碎后顆粒加熱到600~800℃進行煅燒時,應緩慢升溫,保證生成的揮發性物質充分揮發出去,同時又不會使顆粒內部生成過高的內應力。在加熱到250~300℃時,溶膠-凝膠過程留下的酸殘留物基本上全部揮發掉,在300~600℃時,顆粒內的結合水也大部分蒸發掉。同時,凝膠化時加入的改良劑的前身物(Mg(NO3)2或氧鋯基醋酸鹽等也分解生成金屬氧化物改良劑MgO、ZrO2等)。
 ?。?)燒結成磨料:
  煅燒后迅速加熱使顆粒溫度達到1200℃以上,再持續加熱一段時間,使溫度保持在1300~l400℃,促使顆粒燒結成SG磨料。迅速加熱過程和保溫燒結過程,實際上是兩個緊密相連的過程。迅速加熱過程最好是在1分鐘內完成,顆粒溫度從煅燒時的溫度(≤800℃)迅速上升到1200℃上。工業上一般是將煅燒后的顆粒置于預熱至1300℃上的高溫爐里,來達到快速加熱的目的。從800℃上升到1200℃所用的時間直接影響到燒結磨料的性能保溫燒結一般在1300℃上的溫度下進行,所需的時間一般為5~30分鐘。
  但是,在很高溫度下持續燒結過久是不可取的,因為它往往使α-A12O3晶體長得過大,降低SG磨料的硬度和韌性。在燒結過程中,改良劑(MgO、ZrO2等)不僅降低了,燒結所需要的溫度,促進其它形態的A12O3(如γ-A12O3)向α-A12O3的轉變,而且還抑制了α-A12O3晶體的過分長大,從而使燒結成的磨料主要由α-A12O3微晶或亞微晶組成,提高了磨料的硬度和韌性。
  通過上述介紹,我們可以發現,在制作SG磨料的時候,工序還是比較繁瑣的,要求也很多,比如說關于煅燒的溫度、時間,以及一些相關的注意事項等,都是影響質量的隱藏因素,所以說,每一步都需要正確的對待和操作。

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