金剛砂的化學(xué)成分及它本身所具有的特點(diǎn)

http://www.gydfjs.com棕剛玉(A)是以礬土、無(wú)煙煤和鐵屑為原料。在電弧爐中熔化而成，在冶煉過(guò)程中，無(wú)煙煤的碳素將礬土中的氧化鐵、二氧化硅、氧化鈦還原成金屬，它們與加入的鐵屑A1203結(jié)合在一起成為鐵合金，鐵合金熔液的密度較剛玉熔液大。所以沉降在爐底而與剛玉熔液相分離。剛玉熔液冷卻后成為晶體，由于含有雜質(zhì)，因而呈棕褐色（褐色金剛砂）。棕剛玉的主要化學(xué)成分為94.5%-97%的A1203以及少量的氧化鈦、氧化硅、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂。棕剛玉有較高的韌性，能承受較大壓力，磨削中抗破碎能力較強(qiáng)，加之價(jià)格比較便宜，在磨粒中用量最大。

白剛玉(WA)用含Al2O398%以上的鋁氧粉熔融結(jié)晶而成。因此，白剛玉中含AL2O3更高，一般在98.5%以上，含Na2 0在10.6%以下。由于白剛玉中A1203的純度高及晶體中存在有氣孔(這主要是A1203粉中的Na20受熱后蒸發(fā)而成的)，所以白剛玉硬而脆。

單晶剛玉(SA)以礬土、無(wú)煙煤、鐵屑、黃鐵礦為原料，在電弧中熔合而成，熔煉過(guò)程的特點(diǎn)是:礬土中的雜質(zhì)除了被無(wú)煙煤中的碳還原成金屬結(jié)合體--鐵合金，沉于爐底之外，礬土中的一部分鋁與硫化合成硫化鋁夾雜在剛玉之間，由于硫化鋁能溶于水，所以將冷卻結(jié)晶好的熔塊水解后，其A1203的含量在98%以上，顆粒形狀多為等體積形，是完整的單晶體，具有良好的多角多棱切削刃，晶剛玉金剛砂切削能力強(qiáng)。

微晶剛玉(MA)是以礬土、無(wú)煙煤、鐵屑為原料，在電爐中冶煉。其冶煉過(guò)程與冶煉棕剛玉基本相同，所不同的是將電爐中熔化還原的熔液，采用流放措施，使之急速冷卻而成。微晶剛玉的主要成分為:A12O3 94%-96%，Ti02小于3%。還有少量的氧化硅、氧化鐵、氧化鎂。其晶體尺寸小，90--280um的A12O3晶體占75%-85%，大AL2O3晶體不超過(guò)400-800um。它的韌性較棕剛玉高，強(qiáng)度較高，磨削中有良好的自銳性能。

鉻剛玉(PA)是在熔煉白剛玉時(shí)加入適量的氧化鉻(Cr3O2)而制得，呈紫紅或玫瑰紅色，其主要成分是A12O3，占97.5%以上，Cr3O2占1.3%以上。鉻剛玉的韌性較白剛玉高。鉻剛玉金剛砂有良好的切削性能。

鐠釹剛玉(NA)是用AL2O3粉、氧化錯(cuò)、氧化釹混合物在電弧爐中熔煉冷卻結(jié)晶而制得。它的化學(xué)成分除含有A12O3、Na2O外，還含有少量稀土氧化物，稀土元素分布于a-AL2O3晶體、玻璃（晶體）和稀土化合物中，韌性叫較白剛玉好些。

鋯剛玉(ZA)以礬土或A12O3粉和鎬英石為原料，在電弧爐中熔煉而成。鋯剛玉金剛砂其主要成分是A1203、ZrO2，其中ZrO2占25%-45%，韌性好。

釩剛玉以Al2O3及V2O5(五氧化二釩)為原料，在電弧爐中熔煉冷卻結(jié)晶而制得。磨料中含有VO2,呈貓眼綠色，具有豎而韌的特點(diǎn)。

釩土燒結(jié)剛玉，將釩土脫水后磨細(xì)至于10um以下再成形為顆粒，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。其主要化學(xué)成分為:A12O3占85%-90%，F(xiàn)e203占4%-6%，SiO2占2%-6%，TiO2占2%-4%。硬度稍低，但韌性好。
金剛砂的化學(xué)成分
金剛砂的化學(xué)成分是決定磨料質(zhì)量和性能的重要指標(biāo)。對(duì)于磨料，GB/T 2478-1996、GB/T 2479-1996及JB/T 7986 --2001、JB/T 7996-1999等進(jìn)行了相關(guān)規(guī)定。剛玉系磨料中的A1203含量是主要化學(xué)成分指標(biāo)。棕剛玉含A1203 92.5%-97%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，含Ti02 1.5%-3.8%；白剛玉含A1203 97%--98.5%，含Na20低于0.5%-0.8%，微晶剛玉含AL203 94%-96.5%，含TiO2 2.2%-3.8%；單晶剛玉含A12O3 98%-98.6%；黑剛玉含AL203 62%一77%，F(xiàn)e203大于5%；鋯剛玉含AL203大于98%，含Cr203 0.15%一0.4%。金剛砂磨料的化學(xué)成分隨磨料粒度變化略有波動(dòng)。磨料粒度越細(xì)、純度越低，雜質(zhì)含量會(huì)相應(yīng)增加。
生產(chǎn)金剛砂剛玉磨料的原料
①礬土　　 是冶煉棕剛玉、微晶剛玉、單晶剛玉的主要原料，礬土又稱(chēng)鋁土礦。它是以三水鋁(Al203·3H20)、一水鋁石(A1203·H20)為主要組分，還有蛋白石、赤鐵礦、針鐵礦等次要組分的混合物。剛玉磨料主產(chǎn)對(duì)礬土的質(zhì)量要求主要是礬土化學(xué)成分、脫水程度、熔點(diǎn)和塊度。
②碳素　　 是冶煉剛玉類(lèi)磨料的還原劑，常用的是石油和無(wú)煙煤，在選用上應(yīng)嚴(yán)格控制質(zhì)量。
③鋁氧粉 　是冶煉白剛玉、鉻剛玉、鋯剛玉的主要原料，其主要成分為A1203，熔點(diǎn)在2000℃以上，是白色粉狀物，含量大于98.4%，含Na20低于0.6%。
④黃鐵礦 　(FeS2)是生產(chǎn)單晶剛玉的原料。
⑤鐵屑　　 是冶煉棕剛玉的稀釋劑與澄清劑，稀釋硅鐵合金的濃度，常用鋼屑、鑄鐵屑。
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