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有关金刚石微粉质量检验的几个问题(2)

磨聊磨聚2018-05-15 16:12:23

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河南工业大学       王光伟韩平

南京三超新材料股份有限公司   邹余耀

河南四方达超硬材料有限公司   刘慧苹

 

摘要  金刚石微粉的粒度及质量检验对产品使用性能有重要影响,本文对金刚石微粉的粒度检验及质量判断做了介绍说明,并介绍了作者最新创新制样方法,该方法可以直观清晰地检测微粉的粒度、颗粒形状,并可方便地判断微粉的强度、切削力,对指导生产实践非常具有价值。

关键词  金刚石微粉;粒度;质量检验;创新制样


3  有关金刚石微粉质量检验的几个问题

 

(1)怎么评价金刚石微粉的质量?

 

这是微粉生产和使用者所共同关心的问题,人造金刚石微粉主要用于研磨和抛光工序中,使用者往往要求用最低的金刚石浓度最快的切削速度,获得最好的表面粗糙度和工件表面质量要达到这样高的使用效果,没有高质量的微粉是不行的根据笔者多年的生产实践经验,认为质量好的微粉应该从以下几个方面控制:(1)金刚石原料的强度要高,采用中南,黄河、山东昌润等大厂家生产的金刚石为原料,生产的微粉质量比较好,耐磨性和切削力都比较好,就是通常市场中说的黄料做的微粉。采用小厂家生产的低工艺料做的微粉,耐磨性和切削力就相对差些,就是通常说的绿料做的微粉,不过绿料微粉适用于低端树脂结合剂产品出口印度比较多,价格便宜。在对水晶锆石等比较硬的非金属材料抛光时,应该采用质量好的微粉。质量差的微粉没有切削力,磨不表面的凸痕,所以不容易上光。(2)粗颗粒的尺寸及其含量要严格控制。粗颗粒应该控制在国家标准规定的范围,越少越好。大于粗颗粒的就是大颗粒,容易引起工件划伤,这个绝对不能有。(3)粒度分布,集中度越高越好。(4)颗粒的形状圆度好的微粉在抛光中有比较好的效果,块状、多棱角、多刃口、低磁性高强度微粉在金刚石电镀线锯中有好的应用效果,一般形状的微粉,条状块状和片状,比较锋利,多在树脂结合剂砂轮中应用。

 

绿料微粉适合在松组织的结合剂中应用,如石材工具中的海绵抛产品,微粉容易碎裂刃口多脱落快,效果也是可以的。

 

(2)怎样判断微粉的强度和所具备的切削力?

 

一般来说,在显微镜下观察,片状微粉强度低,块状切削力强,质量好粗号微粉比较容易判断好的微粉在显微镜下观察,透明度好,其芯部透明,周围是黑边轮廓,不好的微粉,整个都是黑超细微粉指粒径1.5 μm以下的微粉,需要物镜浸入香柏油中观察放大1600倍才行,常规甘油制样,看的不太清楚,容易团聚超细微粉的质量从成像上可以分辨出来,需要多实践多观察。还有一种先进方法,就是用德国制造的差热分析仪器,看微粉起始氧化温度的高低判断。仪器比较贵,不利在工业生产中推广。

 

为了解决这个问题,我们经过大量的实践,使用新型分散剂,成功解决了超细微粉的分散问题,采用日本显微镜浸油,成像清晰。

 

扫描电子显微镜观察超细微粉和纳米金刚石微粉很清晰,尺寸测量很准确,但微粉颗粒表面要喷上一层金属膜,才能观察,这样就看不清微粉的结构和晶体呈现,不太容易判断出微粉的质量水平。从这方面看,传统生物显微镜观察还有很大的优势。

 

另外,我们通过对微粉晶体制样创新,拍摄出彩色图像,根据图形颜色判断微粉质量。为了避免微粉在分散剂中位移,拍摄出清晰的图像,我们采用了新的制样方法创新,固定微粉,在生物显微镜下拍摄出真实微粉的图像,为生产科研提供了有力的帮助。

 

 以下是我们使用创新方法拍摄的微粉显微照片。  


5  M 0.5/1金刚石微粉照片


 
6  创新制样的M 0.5/1的金刚石微粉照片


7  多晶体金刚石微粉M 1/2照片

 
8  W14金刚石微粉照片


 
9  M 0.5/1金刚石微粉彩色照片

科研就是要不断创新,解决实际问题,促进行业发展。感谢河南工业大学材料科学与工程学院的大力支持。感谢郑州大学材料学院的大力支持、感谢南京三超新材料股份有限公司给予应用研究的大力支持,感谢河南四方达超硬材料有限公司和河南惠丰、华晶微钻、联合磨料、漯河泰隆等行业同仁的大力支持。

转自磨料磨具研习社

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