Природные абразивные материалы

Абразивные материалы.

Поликристаллы на основе нитрида бора

Инструменты данной группы широко применяются для обработки закаленных сталей и чугунов. Незначительно уступая алмазу по твердости, они отличаются высокой теплостойкостью, стойкостью к циклическому воздействию высоких температур и химической инертностью к железу.

Промышленностью выпускаются следующие марки поликристаллических сверхтвердых материалов:

Марка	Твердость, HV, ГПа	Теплостойкость, ^0С
Композит 01	60 - 80	1100 – 1300
Композит 02	60 – 90	900 – 1000
Композит 03
Композит 05
Композит 09	60 – 90
Композит 10	50 - 90	750 - 850

Физико-механические свойства:

• микротвердость 20 – 40 ГПа;
• δ_и = 250 – 1200 МПа;
• теплостойкость 800 - 1500⁰С;
• предел прочности на сжатие от 2000 до 4000 МПа (карбонит).

К абразивным материалам относятся такие естественные и искусственные материалы, основными составляющими которых являются минералы высокой твердости. Они подразделяются на природные (естественные) и искусственные.

Алмаз (А) – минерал, состоящий из кристаллического углерода с кубической решеткой. Он обладает наибольшей твердостью из всех известных материалов (микротвердость 86 – 100 ГПа), анизотропен (твердость в различных направлениях различна), обладает наибольшим модулем упругости и минимальным коэффициентом линейного расширения.

При нагреве до высокой температуры алмаз превращается в графит и аморфный углерод. В окислительной среде такое превращение начинается при 600⁰С, в защищенной (водородной) - при 1200⁰С; при нагреве в контакте с железом при 800⁰С наблюдается адгезия. Алмаз обладает высокой тепло- и температуропроводимостью, большим сопротивлением сжатию, но хрупок из-за небольшого сопротивления изгибу и вибрационным нагрузкам. Из всех добываемых алмазов около 80% используется для технических нужд, и около 20% - в ювелирной промышленности. Физико-механические свойства:

• твердость (по Моосу) 10;
• δ_и = 300 МПа;
• δ_сж = 2000 МПа;
• температура плавления – 4000⁰С;
• коэффициент линейного теплового расширения – (0,9 – 1,45) ∙ 10^-6;
• коэффициент трения – 0,08 – 0,1.

Из технических алмазов изготавливают:

1. инструменты для шлифования, доводки, разрезки различных материалов;

используют:

1. при волочении проволоки;
2. для бурения горных пород;
3. при сверлении твердых сортов стекла;
4. карандаши и ролики для правки шлифовальных кругов;
5. наконечники в приборах для контроля твердости, измерительных приборов;
6. для обработки часовых и приборных камней и т.д.

Корунд (Е) – горная порода, состоящая на 80 – 95% из кристаллического оксида алюминия Aℓ₂O₃ с примесью кварца и других материалов. Корунд имеет микротвердость 19 – 20ГПа, твердость по Моосу 9, применяется для изготовления шлифпорошков и микропорошков для шлифования и полирования изделий из металла и стекла.

Наждак – горная порода, состоящая из корунда, магнетита, гематита (оксиды железа) и кварца; содержание корунда в наждаке ≈ 30%. Из наждака изготавливают шлифзерна для шлифования свободным абразивом.

Гранат – минерал с кубическим типом решетки, представляет собой соединение алюминия, железа, хрома, кальция, магния и марганца с кремниевой кислотой. Шлифзерна из граната используют для изготовления шлифовальной шкурки, применяемой при обработке дерева, пластмасс, кожи.

Кремень – содержит не менее 96% SiO₂ и не более 1% СаО; твердость по Моосу около 7; микротвердость 10 – 11 ГПа, применяется в виде порошков и зерен для изготовления шлифовальной шкурки, применяемой при обработке эбонита, дерева, кожи.

Дата добавления: 2015-06-27