נייר זכוכית אלומינה זירקוניה בתחום עיבוד המתכת

 

I. מעקב היסטורי של זירקוניה קורונדום נייר זכוכית

הולדת נייר זכוכית אלומינה זירקוניה סימנה אבן דרך במהפכת הטכנולוגיה השוחקת של המאה העשרים.

 

II. מדעי חומרים, מאפייני מבנה אאוטקטי

המהות הכימית של אלומינה הזירקוניה היא מורכבת אאוטקטית של תחמוצת אלומיניום (AL₂O₃) ותחמוצת זירקוניום (ZRO₂). דרך היתוך טמפרטורה גבוה - בכבשן קשת חשמלי מעל 2000 מעלות, שתי התחמוצות מהוות מבנה שזור של שלב - Al₂O₃ שלב הגביש הראשי ושלב הגביש המשני של הזירקון (ZRO₂). מבנה זה מעניק לזירקוניה אלומינה עם שלושה יתרונות ליבה:

      מאפייני קשיות שיפוע: על פי תוכן ה- ZRO₂ (10% - 40%), ניתן לסווג אלומינה זירקוניה לסדרות זירקוניה נמוכות, בינוניות וגבוהות. נתונים ניסיוניים מראים ש- ZA40 (עם 40% תוכן ZRO₂) משיג נפח טחינה של 18.53 גרם בעת טחינת ברזל יצוק הניתן לנייר, שהוא פי שלושה מזה של נייר זכוכית אלומינה טהור.

     קשיחות שבר מיקרוסקופית: קשיחות השבר של אלומינה הזירקוניה מגיעה ל -5.2 מגה -מ"ק/₂, הרבה יותר חורגת מזה של אלומינה לבנה (3.8 MPa · m¹/₂). משמעות הדבר היא כי תחת השפעת שחיקה, גרגרי אלומינה זירקוניה יוצרים רשת סדק מיקרו -, וחושפת ברציפות קצוות חיתוך חדשים ושמירה על טחינה יעילה.

    יציבות תרמית: המוליכות התרמית של אלומינה זירקוניה היא 0.2718 CAL/CM² · SEC · מעלה והיא יכולה לשמור על יציבות מבנית בטמפרטורה גבוהה של 1000 מעלות. מאפיין זה הופך אותו לשחיקה אידיאלית לחומרי מכונה- ל- - חומרי מכונה כמו ניקל - סגסוגות מבוססות וסגסוגות טיטניום.

 

 

III. תהליך ייצור

    1. טיהור חומרי גלם: בחר גבוה - חול זירקון איכותי (Zrsio₄) וקולה נפט, וטהר זירקוניה באמצעות הפחתה תרמית בפחמן בכבשן קשת חשמלי בעלות 2000 מעלות, הסרת זיהומים של SiO₂.
    2. התכה אאוטקטית: מערבבים ZRO₂ מטוהרים עם אבקת אלומינה תעשייתית, הוסיפו tio₂, cr₂o₃ ותוספים אחרים, ויוצרים corundum - תחמוצת זירקוניום אאוטקטית בכבשן קשת חשמלי.
    3. ריסוק והקרנה: לקרר את בלוקי הקורונדום הזירקון, ואז מוחץ אותם עם מגרסה לסת ומטחנת ריימונד, והקרן אותם דרך מערכת סיווג הידראולית כדי להשיג גדלי חלקיקים שונים (F36-F2000).
    4. השתלת חול אלקטרוסטטית: השתמש בשדה אלקטרוסטטי מתח- מתח אלקטרוסטטי (5-10 קילוואט/ס"מ) כדי להפיץ באופן שווה חלקיקי זירקון טעינה בשכבה אחת, כאשר מרווח חלקיקי החול נשלט על 0.1-0.3 מ"מ כדי להבטיח טחינה אחידה.
    5. ריפוי שרף: לאחר ציפוי בקלסר שרף פנולי, נייר החול נאפה בגובה 180 מעלות כדי לרפא את השרף במלואו, והשיג כוח אחיזה של 8.5 ננומטר/מ"מ² לשחיקה.
    6. פרסם - טיפול: עבד את נייר החול לחמניות, גיליונות או צורות לא סדירות באמצעות ציוד חיתוך דיוק - כדי לעמוד בדרישות השחיקה השונות.

 

 

Iv. תכונות פיזיות

 

    מבחן קשיות: קשיות MOHS 9.0, קשיות קנופ 1450-2000 ק"ג/מ"מ², המסוגלת לחתוך סגסוגות קשות עם קשיות של יותר מ- HRC50.
    מבחן התנגדות שחיקה: על בוחן השחיקה של ML-10, נפח הבלאי של נייר זכוכית אלומינה זירקוניה היה רק ​​60% מזה של נייר זכוכית סיליקון קרביד, וחיי השירות שלו הורחבו פי 2.5.
    עצמי - התבוננות בחידוד: באמצעות סריקת מיקרוסקופיית אלקטרונים (SEM), חלקיקי אלומינה זירקוניה ייצרו ברציפות קצוות חיתוך חדשים במהלך הטחינה, ושמרו על חספוס פני השטח של RA0.4 מיקרומטר.
 מבחן התנגדות השפעה: מתחת לאנרגיה של 1J השפעה, נייר זכוכית אלומינה זירקוניה שמר על 95% מביצועי החיתוך המקוריים שלו, ואילו נייר זכוכית אלומינה קרמיקה שמר רק על 78%.

V. תרחישי יישומים

 

    חלל: לעיבוד Inconel 718 ניקל - להבי טורבנה סגסוגת מבוססים, יחיד - זמן הטחינה של זמן החתיכה מצטמצם ב- 30%, והלחץ שנותר פני השטח יורד ב- 50%.
   ייצור רכב: בתהליך הצעתת בלוק הצילינדר, נייר זכוכית אלומינה זירקוניה משיג חספוס פני השטח של RA0.2 מיקרומטר, ומפחית את צריכת הדלק של המנוע ב -2%.
   ייצור עובש: לקבלת ליטוש מדויק של תבניות פלדה H13, נייר זכוכית אלומינה זירקוניה מגדיל את יעילות עיבוד פני המראה ב- 40%, ומגיעה למבריק של מספר 8000.
   ציוד אנרגיה: בשחיקת הקיר הפנימי של צינורות העברת חום מאייד כוח גרעיני, נייר זכוכית אלומינה זירקוניה פותר את בעיית ההתקשות בעבודה בעיבוד חומרי נירוסטה, וחספוס קיר הצינור נשלט בתוך RA0.1 מיקרומטר.

 

 

VI. שימוש ותחזוקה: שיטות מדעיות להארכת חיי השירות
שימוש ותחזוקה נכונים הם המפתחות למקסום הביצועים של נייר זכוכית אלומינה זירקוניה:

1. עקרונות בחירה שוחקים:
טחינה גסה (F36-F80): הסר את תפרי הסולם והריתוך
טחינה עדינה (F120-F320): פילוס פני השטח
שחיקת סופרפיין (F400-F2000): ליטוש מראה
2. בקרת לחץ:
מומלץ להשתמש בלחץ ליניארי של 0.8-1.5n/cm². לחץ מופרז יגרום לנייר השוחק להשתעמם במהירות, ואילו לחץ לא מספיק יפחית את יעילות השחיקה.
3. אסטרטגיית קירור:
לצורך טחינה יבשה, השתמש בטחינה לסירוגין ומצננים למשך דקה כל 5 דקות. לטחינת רטובה, השתמש במים - נוזל חיתוך מסיס עם ריכוז של 3-5%.
4. תקנות תחזוקה:
לחות בסביבת האחסון פחות או שווה ל 60%, טמפרטורה 15-25 מעלות
נקה את שבבי השטח לאחר השימוש כדי למנוע שריטות מחפצים קשים
בדוק באופן קבוע את השטיחות של הנייר השוחק. החלף אותו אם העיוות עולה על 0.5 מ"מ.