摘要：本文主要針對(duì)鍍衣磨料的生產(chǎn)過(guò)程和性能試驗(yàn)進(jìn)行初步研究，探討提出不同鍍衣磨料的使用領(lǐng)域。
　　關(guān)鍵詞：陶瓷結(jié)合 樹(shù)脂結(jié)合 鍍衣氧化鐵紅 有機(jī)硅 磨料性能
　　隨著社會(huì)的發(fā)展和研磨技術(shù)的提高，人們對(duì)磨具的要求也越來(lái)越精細(xì)，磨具的針對(duì)性也越來(lái)越強(qiáng)，所以開(kāi)發(fā)出更多的新品種人造磨料，是我們這一代人必須要做的事情。只有磨料的不斷更新和開(kāi)發(fā)出更多新產(chǎn)品，才會(huì)使我國(guó)的磨具行業(yè)更好更快地發(fā)展，逐漸縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家在這個(gè)領(lǐng)域的差距。
　　對(duì)磨料進(jìn)行鍍衣是一種成本低，并能夠有效提高磨料各項(xiàng)性能的方法和工藝。禹州市銀星磨料有限公司主要針對(duì)鍍衣棕剛玉磨料的親水性、球磨韌性、單顆粒抗壓強(qiáng)度及脫砂率進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)踐證明了這種磨料性能優(yōu)越，能夠廣泛地應(yīng)用于涂附磨具和樹(shù)脂固結(jié)磨具的制造。
　　1.三種不同鍍層材料鍍衣磨料的生產(chǎn)工藝及流程
　　1.1 陶瓷鍍衣磨料生產(chǎn)工藝與流程
　　本產(chǎn)品采用氧化鐵紅和陶瓷結(jié)合劑，根據(jù)磨料顆粒比表面積的大小，按一定的配比加入、攪拌均勻后，用高壓噴涂裝置，均勻地涂在磨料表面并在噴涂過(guò)程中加熱使之快速固化，且涂層要薄而均勻，涂層的厚度要每次進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)整，過(guò)厚的涂層會(huì)起到相反的作用。不同的磨料所需用陶瓷結(jié)合劑和氧化鐵紅及相對(duì)應(yīng)的加熱溫度也是不一樣的，比如：棕剛玉的溫度要高一些，碳化硅的溫度要低一些等等。由于所用的配方不相同，所生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品的顏色也不完全一樣，棕剛玉鍍衣磨料相比較來(lái)說(shuō)顏色要紅一些（見(jiàn)圖1），黑碳化硅鍍衣磨料顏色為深紅色（見(jiàn)圖2），鋯剛玉鍍衣磨料的顏色為淺紅色（見(jiàn)圖3）、不太亮。
　　陶瓷鍍衣磨料具體的生產(chǎn)工藝流程如下：
　　磨料水洗→烘干→氧化鐵紅計(jì)量→ 陶瓷結(jié)合劑計(jì)量→混合攪拌→磨料混料→低溫固化→高溫?zé)伞Y分→檢驗(yàn)→包裝→入庫(kù)
　　1.2 樹(shù)脂鍍衣磨料生產(chǎn)工藝與流程
　　本產(chǎn)品采用酚醛樹(shù)脂液，根據(jù)磨料顆粒比表面積的大小按一定比例加入一定量的氧化鐵紅，在雙向攪拌機(jī)內(nèi)混合均勻，然后進(jìn)行低溫固化3—8小時(shí)，等固化完成后對(duì)有輕微粘結(jié)的顆粒進(jìn)行分離，使之完全分散，不能有假顆粒的存在，裝入窯爐中在180℃的溫度下處理1—8小時(shí)。由于樹(shù)脂鍍衣磨料的溫度比陶瓷鍍衣磨料生產(chǎn)溫度要低很多，所以用這種工藝生產(chǎn)出來(lái)的鍍衣磨料，從外觀來(lái)說(shuō)，無(wú)論那種材質(zhì)的磨料顏色基本一樣，沒(méi)有很大的色差。
　　樹(shù)脂鍍衣磨料具體的生產(chǎn)工藝流程如下：
　　磨料水洗→烘干→樹(shù)脂結(jié)合劑計(jì)量→氧化鐵紅計(jì)量→高速攪拌→低溫固化→顆粒分散→高溫固化→篩分→檢驗(yàn)→包裝→入庫(kù)
　　1.3 有機(jī)硅鍍衣磨料生產(chǎn)工藝與流程
　　這種鍍衣磨料的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單。一般情況下，很多磨具制造企業(yè)，只要條件具備，都是可以自己制作的，現(xiàn)作現(xiàn)用很方便。
　　禹州市銀星磨料有限公司根據(jù)一些不具備生產(chǎn)條件的磨具制造企業(yè)的要求，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了這種鍍衣磨料，但是這種鍍衣磨料的主要缺點(diǎn)是必須按訂單生產(chǎn)，因?yàn)樗挥幸荒甑谋Ｙ|(zhì)期，在保質(zhì)期內(nèi)有效，超出保質(zhì)期就沒(méi)有效果了。
　　有機(jī)硅鍍衣磨料具體的生產(chǎn)工藝流程如下：
　　磨料水洗→烘干→有機(jī)硅計(jì)量→噴涂→攪拌→烘干→篩分→檢驗(yàn)→包裝→入庫(kù)
　　2 .試驗(yàn)方案和結(jié)果
　　2.1脫色和脫砂率對(duì)比試驗(yàn)
　　A 根據(jù)公司制訂的鍍衣磨料脫色檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)做如下試驗(yàn)分析。
　　試驗(yàn)1 燒杯中分別放入150ml的蒸餾水和50g棕剛玉鍍衣磨料，分別在可調(diào)溫電爐上煮沸5分鐘，取下，待降至室溫，觀察比較水的色澤。
　　結(jié)果 陶瓷鍍衣磨料色澤清澈，沒(méi)有發(fā)紅現(xiàn)象，也就是沒(méi)有脫色現(xiàn)象。樹(shù)脂鍍衣磨料有很輕微的紅色，表明有輕微脫色現(xiàn)象。
　　試驗(yàn)2 燒杯中分別放入10%的鹽酸水溶液150ml和50g棕剛玉鍍衣磨料，分別在通風(fēng)櫥內(nèi)用可調(diào)電爐加熱煮沸5分鐘，取下，待降至室溫，觀察鍍衣磨料的鍍衣涂層是否有變化。
　　結(jié)果 陶瓷鍍衣磨料用電爐烘干后，鍍衣磨料表面的涂層有輕微脫落；樹(shù)脂鍍衣磨料涂層全部脫落。
　　B 按照機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T10155—1999《涂附磨具 砂布砂紙磨削性能試驗(yàn)方法》，對(duì)用各種磨料制作的砂布樣品進(jìn)行脫砂率試驗(yàn)分析。
　　磨削試驗(yàn)時(shí)，按標(biāo)準(zhǔn)要求先稱(chēng)取砂布磨具磨削前的重量W1；磨削完成后再稱(chēng)取砂布磨具的重量W2。脫砂量W= W1—W2。
　　對(duì)公司三種不同鍍層材料的鍍衣棕剛玉磨料制作的砂布，進(jìn)行相關(guān)磨削試驗(yàn)后得到的脫砂量數(shù)據(jù)見(jiàn)表1，結(jié)果表明：陶瓷鍍衣磨料比樹(shù)脂鍍衣磨料和有機(jī)硅鍍衣磨料的脫砂量要小，也表明陶瓷鍍衣磨料的粘結(jié)力要比其它兩種好。

　　采用陶瓷鍍衣的不同磨料品種與其原始磨料分別制作砂布，進(jìn)行磨削試驗(yàn)，其脫砂量數(shù)據(jù)見(jiàn)表2~表4。
注：本表試驗(yàn)結(jié)果是以P60為代表號(hào)進(jìn)行比對(duì)測(cè)試的(單顆粒抗壓強(qiáng)度為P30)。

　　2.2 親水性對(duì)比試驗(yàn)
在JS1-4型親水性測(cè)定儀上，依據(jù)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T7984.4—2001《普通磨料 毛細(xì)現(xiàn)象的測(cè)定》方法，對(duì)不同材質(zhì)的原始磨料和鍍衣磨料分別進(jìn)行毛細(xì)現(xiàn)象（即：親水性）測(cè)定，均按照30分鐘進(jìn)行計(jì)時(shí)，具體結(jié)果見(jiàn)表2~表4。

　　注：本表試驗(yàn)結(jié)果是以P60為代表號(hào)進(jìn)行比對(duì)測(cè)試的(單顆粒抗壓強(qiáng)度為P30)。
　　2.3 球磨韌性對(duì)比試驗(yàn)
　　依據(jù)GB/T23538—2009《普通磨料 球磨韌性測(cè)定方法》，對(duì)不同材質(zhì)的原始磨料和鍍衣磨料的球磨韌性進(jìn)行了測(cè)定，其結(jié)果見(jiàn)表2~表3。
　　2.4 單顆粒抗壓強(qiáng)度
　　磨料的單顆粒抗壓強(qiáng)度是在杠桿式單顆粒抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)上測(cè)定的。測(cè)定時(shí)隨機(jī)地選取不同磨料的P30粒度號(hào)的基本粒顆粒各300顆，逐一放在試驗(yàn)機(jī)兩平板壓頭之間，逐漸增加壓力，直至磨粒破碎，記錄每顆磨粒破碎時(shí)的壓力Fi的大小，以其算術(shù)平均值 =ΣFi/300(i=1～300)表示該磨料的單顆粒抗壓強(qiáng)度，其結(jié)果見(jiàn)表2~表3。
　　注：本表試驗(yàn)結(jié)果是以P60為代表號(hào)進(jìn)行比對(duì)測(cè)試的。
　　3. 結(jié)論
　　根據(jù)對(duì)鍍衣磨料的物理性能試驗(yàn)結(jié)果和用戶的實(shí)際使用驗(yàn)證情況，我們可以得出下列基本結(jié)論：
　　a）陶瓷鍍衣磨料，一般比較適合使用在強(qiáng)力砂帶、鋼紙磨片和高檔樹(shù)脂砂輪上；
　　b）樹(shù)脂鍍衣磨料和有機(jī)硅鍍衣磨料一般比較適合使用在速度比較高的砂帶上和一些紙基的涂附磨具上，來(lái)提高磨具的使用壽命；
　　c）通過(guò)鍍衣方法對(duì)磨料進(jìn)行深加工，使磨料能夠更加有效地發(fā)揮它在磨具實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的磨削功效，使我國(guó)的涂附磨具的產(chǎn)品檔次有所提高，能夠和國(guó)外的同類(lèi)產(chǎn)品相媲美。
但是，再好的產(chǎn)品也絕非是萬(wàn)能產(chǎn)品，也是有其特定用途的，也要用到最合適的地方，才能將其功效發(fā)揮得淋漓盡致。面對(duì)涂附磨具的具體應(yīng)用領(lǐng)域或場(chǎng)合，如何科學(xué)選擇使用不同的磨料品種，是擺在我們行業(yè)同仁面前的是一道道有待研究探索最佳、最合適答案的選擇題。
　　
　　作者簡(jiǎn)介：杜向軍、男、高級(jí)工程師，1988年進(jìn)入禹州市銀星磨料有限公司工作，從事棕剛玉、碳化硅微粉的生產(chǎn)及研究；2000年以后一直潛心研究棕剛玉高溫煅燒和磨料鍍衣的生產(chǎn)及研究。