1.堆積、陶瓷組合磨料及其特點(diǎn)
　　直觀上了解對(duì)比一下常見(jiàn)磨料和堆積、陶瓷組合磨料：
　　
　　堆積、陶瓷組合磨料簡(jiǎn)介：
　　
　　備注：無(wú)機(jī)高分子堆積、陶瓷組合磨料P180是指無(wú)機(jī)高分子結(jié)合劑和180﹟剛玉或碳化硅組成的磨削元，其它相似。
　　
　　由以上可知，堆積、陶瓷組合磨料產(chǎn)品是在一種先進(jìn)理念指導(dǎo)下，以一種特殊設(shè)計(jì)的磨料團(tuán)，這種磨料比普通磨料外觀更粗糙，每顆磨料團(tuán)都是由大量更小的氧化鋁或碳化硅磨粒粘結(jié)而成。使用中，根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境，不同的磨削對(duì)象和要求，在各自不同針對(duì)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)的磨料團(tuán)，在相應(yīng)磨削力的作用下，磨損的小磨粒不斷脫落，露出新的未用的磨粒，從而達(dá)到一種最佳的磨削效果。
　　對(duì)比一下剛玉磨料和堆積、陶瓷組合類(lèi)的磨料的磨削過(guò)程：
　　
　　堆積、陶瓷組合類(lèi)的磨料的特點(diǎn)：
　　以下是120﹟普通剛玉磨料和以無(wú)機(jī)高分子結(jié)合劑及180﹟普通剛玉磨料制成的46﹟磨粒（這里權(quán)且稱(chēng)為P180，有關(guān)無(wú)機(jī)高分子堆積、陶瓷組合磨料的粒度的概念，我們將在以后專(zhuān)門(mén)來(lái)談）都以靜電植砂的方式生產(chǎn)的涂附磨具的對(duì)比試驗(yàn)
　　
　　由剛玉磨料和堆積、陶瓷組合類(lèi)磨料的磨削過(guò)程示意圖和以上的磨削對(duì)比試驗(yàn)可知：這樣的堆積、陶瓷組合磨料產(chǎn)品的特點(diǎn)是：一致性的磨除率，因?yàn)椴粩嘤行碌那邢魅挟a(chǎn)生，更有一致的粗糙度；磨料團(tuán)中的磨料變化很小，堆積磨料產(chǎn)品有更多的磨料儲(chǔ)備，所以有更長(zhǎng)的使用壽命；更大的磨削量。
　　2.幾個(gè)問(wèn)題：
　　要想真正了解無(wú)機(jī)高分子堆積、陶瓷組合磨料，我們不妨再對(duì)比一下剛玉磨料與其它優(yōu)秀磨料的使用及性能特點(diǎn)，看我們能得到什么樣的啟示：
　　鋯剛玉：
　　鋯剛玉工作原理：氧化鋁/氧化鋯在共晶體中，氧化鋯被氧化鋁包圍，在磨削時(shí)，溫度升高，氧化鋁變軟，氧化鋯膨脹、分裂，形成很強(qiáng)的自銳能力，磨削性好。堆積磨料似乎和它有相似的地方，在這里，溫度升高是關(guān)鍵。因此，如果磨削壓力不夠，溫度不夠高，就無(wú)法體現(xiàn)鋯剛玉的特性，使用效果反而不佳。鋯剛玉供應(yīng)商有圣戈班（鋯剛玉的發(fā)明者）和太巴克等。
　　陶瓷剛玉（SG磨料）：
　　陶瓷剛玉是由很多氧化鋁小晶體組成，＜1μ，它的關(guān)鍵就是單晶體要?。凰ㄟ^(guò)一種工藝使生產(chǎn)出的每顆磨粒中含有成千上萬(wàn)個(gè)微小結(jié)晶。每顆陶瓷磨粒的微觀結(jié)構(gòu)，使它能自銳，持續(xù)地露出新的、鋒利的切削刃。SG磨料的生產(chǎn)工藝與普通氧化鋁磨料完全不同，它從亞微米級(jí)粒子出發(fā)，除去雜質(zhì)，將它們燒結(jié)，以生產(chǎn)出磨粒，因而SG磨料非常致密、粗糙、堅(jiān)固、鋒利。同時(shí)，這些小晶體之間有共價(jià)鍵連接，若把共價(jià)鍵當(dāng)成結(jié)合劑，這些共價(jià)鍵的鍵能特別大，也就是說(shuō)結(jié)合劑粘結(jié)強(qiáng)度特別大，故而晶體之間的把持力特別大。SG磨料磨損時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)與刀具后角相似的鋒利的切削刃，因此SG磨料切削溫度較低，它比普通氧化鋁對(duì)難磨削材料的燒傷或金相損害更少，并且可在低負(fù)荷下長(zhǎng)時(shí)間保持鋒利，總停機(jī)時(shí)間較少，壽命更長(zhǎng)。從這點(diǎn)來(lái)看，堆積磨料也具有相同的特點(diǎn)。因而SG磨料的砂帶和砂盤(pán)能在難磨削材料，如航空和航天合金以及鍛鋼上進(jìn)行快速切削。SG磨料這種獨(dú)特的能力提高了產(chǎn)量，降低了勞動(dòng)成本。這樣看來(lái)SG磨料工作條件同樣時(shí)，溫度、壓力、高磨削力更重要，使晶體一個(gè)個(gè)被破壞，達(dá)到自銳性的目的。SG磨料供應(yīng)商：圣戈班（Saint-Gobain）（供應(yīng)控制嚴(yán)格）、3M（僅供固結(jié)磨具）、太巴克（特殊技術(shù)）、還有VSM、Hermes等也有生產(chǎn)供應(yīng)。諾頓公司的Seeded Gel（SG）磨料，是諾頓公司的陶瓷氧化鋁（Ceramic Aluminum Oxide）專(zhuān)利產(chǎn)品。
　　用SG磨料、鋯剛玉、氧化鋁在相同條件應(yīng)用中的效果來(lái)做一下對(duì)比
　　用上面介紹的優(yōu)秀磨料和剛玉磨料在用于涂附磨具的對(duì)比，其能比普通剛玉提高3-5倍（以普通100，鋯剛玉則為207，陶瓷磨料為333）。先看下面的應(yīng)用情況：
　　
　　由上圖可知：磨削壓力和磨料性能的關(guān)系，曲線顯示當(dāng)砂帶以29m/s的帶速磨削鉻鎳鐵合金時(shí)，SG磨料、鋯剛玉和氧化鋁的工作情況。當(dāng)磨削壓力增加時(shí)，金屬的磨除量都增加，但在三者中，以SG 磨料的金屬磨除量提高最多，在各種壓力下的總磨削量最高。這表明，SG磨料在高磨削壓力下優(yōu)于其它磨料。
　　　　由上圖可知：砂帶速度與SG磨料、鋯剛玉和氧化鋁產(chǎn)品切削典型合金的磨除量的關(guān)系顯示。影響產(chǎn)品磨削性能的另一個(gè)因素是砂帶速度，曲線表明：SG磨料砂帶在各種速度下金屬磨除量都最多，而且砂帶速度越高，SG磨料產(chǎn)品表現(xiàn)越好。
　　用SG磨料、鋯剛玉、氧化鋁再在相同條件不同類(lèi)產(chǎn)品來(lái)看一下它們其它方面的區(qū)別：
　　　　SG磨料的涂附磨具產(chǎn)品特別適用于難磨金屬，如對(duì)超鋼（比如鉻鎳鐵合金、耐高熱鎳基合金等）、工具鋼、鍛鋼、碳鋼和低碳鋼、灰鐵、鑄鐵、可鍛鑄鐵、青銅、鎂、黃銅和鋁合金等的磨削，具有極好的磨削性能，優(yōu)于其它磨料產(chǎn)品。但其它的如鈦合金等難磨金屬?zèng)]有列出，而磨削鈦合金、不銹鋼的最好的選擇是鋯剛玉或碳化硅產(chǎn)品，鋯剛玉產(chǎn)品最適合大多數(shù)不銹鋼。在磨削不同金屬時(shí)，當(dāng)磨削碳鋼或低碳鋼時(shí)，推薦采用SG磨料。對(duì)這些鋼材，采用SG磨料和鋯剛玉兩種產(chǎn)品用于手持工具磨削進(jìn)行比較，SG是最好的。
　　另外，在磨削工具鋼和鍛鋼時(shí)，比較SG磨料和鋯剛玉產(chǎn)品。超鋼磨削清楚地顯示SG產(chǎn)品更優(yōu)越。對(duì)于灰鐵、鑄鐵或可鍛鑄鐵，經(jīng)過(guò)測(cè)試比較，SG或鋯剛玉產(chǎn)品似乎沒(méi)有明顯地優(yōu)劣。對(duì)黃銅、青銅和鎂，首選SG磨料。
　　從以上幾個(gè)問(wèn)題來(lái)看：即使再優(yōu)秀的磨料，它都有自己使用的領(lǐng)域和條件；當(dāng)這些領(lǐng)域或條件不存在時(shí)，那再優(yōu)秀的磨料也都不能展現(xiàn)出它應(yīng)有的性能。既然這樣，堆積磨料是否能具備這些優(yōu)秀磨料的特點(diǎn)？若是具備這些優(yōu)秀磨料的特點(diǎn)，那又該如何來(lái)設(shè)計(jì)應(yīng)用、如何來(lái)生產(chǎn)和使用這些在相應(yīng)領(lǐng)域和條件下能展示優(yōu)秀性能的磨料？以及生產(chǎn)和使用這種磨料以及是否也應(yīng)遵循那些規(guī)律和原則？
　　3. 無(wú)機(jī)高分子堆積、陶瓷組合磨料的磨削元在應(yīng)用設(shè)計(jì)中的規(guī)律和原則：
　　人們認(rèn)識(shí)自然界中的事物都是建立在一定基礎(chǔ)上的，無(wú)機(jī)高分子堆積、陶瓷組合磨料的磨削元在磨料磨具方面的應(yīng)用也是如此，它是建立在無(wú)機(jī)高分子結(jié)合劑的性能和傳統(tǒng)固結(jié)磨結(jié)合磨料理論基礎(chǔ)之上，簡(jiǎn)單地說(shuō)：他就是在傳統(tǒng)固結(jié)磨結(jié)合磨料理論基礎(chǔ)上融入無(wú)機(jī)高分子結(jié)合劑，以一種新的理念，為解決磨料磨具生產(chǎn)應(yīng)用中的一些普遍長(zhǎng)期存在的問(wèn)題從另一個(gè)角度再現(xiàn)一種認(rèn)識(shí)。大家都知道，磨料磨具的磨削過(guò)程是以磨具的形狀為載體來(lái)實(shí)現(xiàn)磨料功能的，而其中的磨料基本都是在一定粒度顆粒的層面上，如果我們把現(xiàn)在理解的磨料粒度變成其成百上千、甚至更多更細(xì)小的磨料粒度，再以一種科學(xué)、合理的方法把它還原成一個(gè)帶有功能性的新磨料（或磨削元），那結(jié)果又會(huì)怎樣呢？其實(shí)，實(shí)踐驗(yàn)證，這一大一小、一破一立，無(wú)形中就把磨料磨具的理論體系給拓展延伸了。關(guān)于無(wú)機(jī)高分子堆積、陶瓷組合磨料的磨削元在應(yīng)用設(shè)計(jì)中的規(guī)律和原則，它也是一個(gè)系統(tǒng)性的問(wèn)題，在這里，我們也只是簡(jiǎn)單介紹一下我們對(duì)它的理解和認(rèn)識(shí)。
　　尋找參照物，確定應(yīng)用方向和路線：
　　加工材質(zhì)確定的情況下，針對(duì)材質(zhì)特性確定磨削元性能與磨削性能關(guān)系
　　
　　在熟悉規(guī)律的條件下掌握原則：
　　
　　磨削元硬度選擇與工件性質(zhì)及磨削條件的關(guān)系
　　
　　磨削元粒度選擇與工件性質(zhì)及磨削條件的關(guān)系
　　
　　磨削元組織選擇與工件性質(zhì)及磨削條件的關(guān)系
　　　　
　　4. 無(wú)機(jī)高分子堆積、陶瓷組合磨料的磨削元在應(yīng)用的設(shè)計(jì)：
　　為便于大家更好的認(rèn)識(shí)無(wú)機(jī)高分子堆積、陶瓷組合磨料在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中如何解決問(wèn)題，我們舉一個(gè)實(shí)際應(yīng)用中的實(shí)例，讓大家直觀的了解一下無(wú)機(jī)高分子堆積、陶瓷組合磨削元是如何針對(duì)性、專(zhuān)業(yè)性和功能性的解決磨削問(wèn)題的。下面我們通過(guò)設(shè)計(jì)磨削304不銹鋼的砂帶涂附磨具（使用速度為29m/s、效率、粗糙度等略）為例來(lái)說(shuō)明：
　　1.）了解不銹鋼材料的特性：1.不銹鋼的韌性大，熱強(qiáng)度高；2. 不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)小，磨削時(shí)的高溫不易導(dǎo)出；3. 不銹鋼的線膨脹系數(shù)大，在磨削熱的作用下易產(chǎn)生變形，其尺寸難以控制等等。（304不銹鋼的具體專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)略）
　　2）確定載體方式：即：是固結(jié)、涂附還是其它；
　　3）確定方向：固結(jié)的包括是磨削、切割還是其它；涂附的是直接還是間接。它們不確定，則好多因素就不能針對(duì)性的介入。
　　4）實(shí)施方法：這里我們選擇的是無(wú)機(jī)高分子結(jié)合劑直接法生產(chǎn)涂附砂帶磨具，這里要考慮的因素有磨削元的硬度、磨料的組成、磨料的粒度、磨削元的形狀、磨削元的單位壓力、磨削元的植入密度（與磨削散熱、排屑等因素有關(guān)，有關(guān)具體的理論這里不作詳述）、磨削時(shí)間壽命等等。綜合以上所有因素，我們選擇的磨料為碳化硅、粒度為180-240＃，磨削元的出現(xiàn)形式為直接法條形柱狀，48％的磨削元植入面積、相對(duì)使用壽命12小時(shí)等等。
　　5）配比確定：這一步?jīng)Q定以上磨削元的設(shè)計(jì)因素的形成，我們這里的解決方法是以180-240＃的碳化硅和無(wú)機(jī)高分子結(jié)合劑共混小試固結(jié)、干燥。以形成噴砂硬度為J的磨削元配比。
　　6）實(shí)施：生產(chǎn)以有底膠、180-240＃碳化硅和無(wú)機(jī)高分子結(jié)合劑形成的硬度為J的磨削元的涂附砂帶磨具。
　　以上方法介紹的使用無(wú)機(jī)高分子結(jié)合劑直接法生產(chǎn)的砂帶磨具對(duì)304不銹鋼的磨削效果，比鋯剛玉的磨削效果還要好，有興趣的朋友可以試一下。其實(shí)這中間的道理很簡(jiǎn)單，它只是實(shí)現(xiàn)了磨料磨具設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、應(yīng)用的針對(duì)性、專(zhuān)業(yè)性和功能性而已！