碳化硅磨料在陶瓷磨具中氧化性能的研究

碳化硅磨料在陶瓷磨具中的氧化性能对碳化硅细粒度陶瓷磨具的黑心有直接的影响，也是行业一直关注的问题；本文通过试验、结合化学动力学计算和扫描电镜分析，对碳化硅磨料在陶瓷磨具中的氧化性能进行了初步的研究。试验的计算结果表明：碳化硅磨料在现行的烧成制度下，氧化反应是不可避免的，氧化产物SiO2也不会在SiC磨料表面形成致密保护层；碳化硅磨具产生黑心原因关键在于陶瓷结合剂的性质。陶瓷结合剂的完全烧结温度若略高于烧成温度或能始终保持结合剂的适当开口气孔率，就可能避免产品黑心的产生。     

碳化硅磨具产生黑心原因的探讨

碳化硅磨具在焙烧过程中产生黑心废品,是生产中一个较普遍性的问题,其存在问题的程度则因各厂生产条件和烧成工艺稳定情况不同而异。据不完全统计,黑心废品占磨具总产量的0.04～2.60％。但国内对引起碳化硅磨具黑心的原因还缺乏系统的研究,而对引起黑心的物质及其成因也有必要进行探讨。     

碳化硅磨具产生黑心原因的探讨

一、导言碳化硅磨具在焙烧过程中产生黑心弊病,这是生产中长期存在的普遍性问题,其存在问题的程度则因各厂生产条件和烧成工艺稳定情况不同而异。据七三年初对行业部分生产厂的调查和不完全统计,黑心废品率占磨具总产量的0.04～2.60%。碳化硅磨具比较容易产生黑心的规格范围大致是:直径大而孔径小、粒度80#及更细和ZY级以上硬度的砂轮。这类砂轮的特点是结构紧密、透气性差。在高温焙烧阶段容易发生氧化分解反     

研究与采用烧熔结合剂改进碳化硅磨具质量

以前各厂生产碳化硅磨具大都采用烧结型结合剂,耐火度一般在1350℃以上,有的1400℃,比磨具烧成温度高约50℃～100℃。其目的是为了防止SiC磨料颗粒的分解而产生磨具黑心废品。这样在保证磨具具有一定硬度的情况下就需要较多的结合剂量,因而又造成磨具结构紧密、气孔率低,外观发红、磨具黑心等不良后果。特别是粒度较纵硬度较高的大     

α-Al2O3粉在陶瓷磨具结合剂中的微观作用

在磨料磨具制造中,细粒度、高硬度的碳化硅陶瓷磨具的黑心现象一直是行业研究、关注的问题.本文是在对如何解决碳化硅陶瓷磨具黑心问题研究的基础上,在专用陶瓷结合剂的研究中,通过试验发现,在陶瓷结合剂中适当的引入α-Al2O3粉后,可在较高的吸水率(8%)的情况下,其硬度、抗压强度、抗折强度、抗弯强度与较低吸水率(＜1%)的同类产品相同.利用X-衍射、岩相分析发现,由于α-Al2O3粉的引入,促进了结合剂中石英的反应,使结合剂反应更完全.在扫描电镜下观察发现,引入的α-Al2O3粉在陶瓷结合剂中发生了扩散,形成了反应层,且该反应层非常的致密、组织均匀,未发现新的晶体生成.这个反应层在陶瓷结合剂中起着加强网的作用,使得陶瓷磨具在气孔率较高的情况下保证陶瓷磨具的机械强度.     

叶蜡石、白云石对陶瓷结合剂磨具微观结构和性能的影响

本文研究了在粘土、长石质结合剂中引入叶蜡石和白云石对碳化硅磨具微观结构和性能的影响，结果表明，在一定范围内引入不同比例的叶蜡石和白云石：（1）可使结合剂的耐火度成线性降低。同时，也不同程度地影响了磨具烧结体的微观结构和性能；（2）可促进在烧结过程中莫来石的形成，降低结合剂的热膨胀系数，加强了结合剂与磨料的匹配性，提高了磨具的抗折强度和抗冲击强度；（3）在一定温度范围内还可防止碳化硅磨具出现黑心现象，拓宽了碳化硅磨具的烧结温度适应范围。通过实验发现：叶蜡石和白云石最佳含量为30％，与原结合剂相比，结合剂耐火度降低了55℃，平均热膨胀系数降低了30％，磨具抗折强度提高了27％，磨具抗冲击强度提高了22％。     

对绿碳化硅磨具烧成呈红色的探讨

陶瓷结合剂绿碳化硅磨具在氧化气氛烧成时会呈红色或有红色斑点,严重影响产品的外观质量.本文主要是在氧化气氛烧成条件下从绿碳化硅磨具的原材料方面入手,通过对5种结合剂制成的绿碳化硅磨具进行呈色实验和强度实验,来探讨磨料及结合剂的化学成分、结合剂的耐火度对碳化硅磨具色泽的影响,分析了消除或减轻磨具发红或出现红色斑点的原因.主要结论为:在氧化气氛烧成下绿碳化硅磨具会呈红色或有红色斑点,它是由磨料中的铁质及铁化物(Fe3C)造成的.在结合剂中加入一定量的滑石粉、石英粉或硼玻璃,能消除或减轻其磨具发红或出现红色斑点,但它们的加入对磨具的强度有影响.提高同种结合剂的耐火度也能消除或减轻磨具发红或出现红色斑点.     

全国碳化硅磨料技术座谈会在连云港召开

机械工业部郑州磨料磨具磨削研究所和河南省硅酸盐学会磨料磨具专业委员会共同组织的全国碳业硅磨料技术座谈会,于1984年10月8日到11日在江苏省连云港市召开。参加会议的有机械部第六设计研究院、湖南大学、马鞍山钢铁学院、烟台机械工艺研究所及我国大部分碳化硅生产厂等,共27个单位的37名代表。会议由讥械工业部郑州磨料磨具磨削研究所副所长、河南省硅酸盐学会常务理事夏瑶峰同志主持。河南省硅酸盐学会副理事长马进榜同     

金刚石/碳化硅复合材料的近净成形研究

采用金刚石/碳/硅预制坯成形以及真空气相反应渗硅工艺实现了金刚石/碳化硅复合材料的近净成形制备。对复合材料的显微结构以及性能进行了研究,讨论了反应渗透过程中复合材料体积变化的影响因素及影响机理。结果表明:采用真空气相反应渗硅工艺制备的金刚石/碳化硅复合材料主要由金刚石,碳化硅以及少量残留硅组成,复合材料内部各相分布均匀,致密度达到99%以上,抗弯曲强度达到260MPa。由于硅碳原位反应生成碳化硅是一个体积膨胀过程,预制坯体在渗透过程中呈现5%～20%的体积膨胀。原料配方中金刚石含量越高,硅碳比越低,预制坯体开孔率越高,渗透过程中复合材料的体积膨胀率越低。为了避免样品变形,实现金刚石/碳化硅复合材料近净成形的最佳硅碳比为1:1。     

微波烧结碳化硅的制备

以硅粉为硅源,乙炔炭黑为碳源,通过微波加热的方法制备碳化硅。研究反应物密实度和反应物粒度对产物碳化硅粒度和形貌的影响,利用SEM和TEM等手段观察碳化硅的形貌。结果表明:采用自由堆积的乙炔炭黑和硅粉为反应物时,硅粉、碳粉表面存在的氧与其发生反应生成的Si O和CO,再通过气-气反应生成Si C晶须,生成产物包括Si C颗粒和晶须。当反应物加压后,生成的Si O与Si和C反应生成Si C颗粒,产物中只包括Si C颗粒。乙炔炭黑和硅粉反应过程中Si C通过扩散机制生成,碳颗粒的粒度决定了生成的Si C的粒度。     

研制碳硅硼系磨料

碳硅硼是碳、硅、硼在高于1800℃的高温下形成的碳—硅—硼三元系磨料。可由硼酸、硅石、碳黑或高纯度人造石墨在炭管炉、电阻炉或电弧炉上冶炼碳硅硼磨料。 磨料磨具磨削研究所和苏州砂轮厂共同于1961年3月至1963年4月在50KVA小型电弧     

利用废弃棉短绒制备多孔SiC陶瓷及其性能的研究

以废弃的棉短绒和酚醛树脂为原料,通过模压成型,固化,碳化和渗硅制备出微观结构均匀的多孔碳和多孔碳化硅.通过SEM照片可以看出,由棉短绒纤维的杂乱排列和碳化时不同的收缩率产生了相互连通不规则的孔,在多孔碳化硅结构中也得以保留.经过三点弯曲测试,多孔碳化硅的气孔率随着排硅时间的增加而增加,强度和韧性随着捧硅时间的增加而减小.     

真空下以煤还原氧化铝的实验

研究真空下以煤为还原剂进行碳热还原氧化铝。结果表明:压力为10-2Pa~10Pa的条件下,温度在1450℃~1650℃范围内,氧化铝与煤中的碳反应生成碳化铝和铝,温度越高,反应程度越大。煤中的硅、铁也被还原。还原产物铝、硅、铁蒸发出来,部分硅、铁冷凝在温度较高的位置,形成碳化硅、硅铁合金。铝与另一部分硅铁冷凝在温度较低的位置,一部分金属铝形成碳化铝和铝硅铁合金。     

砂浆对固结磨具研磨垫研磨SiC工件的影响

为高效、稳定加工SiC工件,采用碳化硅砂浆辅助亲水性固结磨具研磨垫精研的方法,实验比较砂浆辅助固结磨具研磨垫研磨与传统固结磨具研磨垫研磨的差异,并研究砂浆中碳化硅的颗粒尺寸和质量分数对SiC工件精研去除率和表面形貌的影响。通过测算研磨垫的溶胀率和磨损率,探索碳化硅砂浆的作用机制。结果表明:在砂浆中添加颗粒尺寸为3~5 μm、质量分数为3%的SiC时,精研过程的平均材料去除率为1.424 6 μm/min,工件表面粗糙度R_a为84.6 nm;而没有砂浆辅助精研时,材料去除率为0.040 0 μm/min,表面粗糙度R_a为61.4 nm。碳化硅砂浆的加入能有效提高亲水性固结磨具研磨垫的自修整能力,其自修整能力随砂浆中碳化硅的尺寸和质量分数增大而增强,材料的去除率提高,工件表面质量略降。      

碳化硅抛磨块黑心机理探讨

本文对碳化硅抛磨块黑心机理进行了初步的探讨。认为产生黑心原因的关键在于结合剂的性质。在现行的烧成制度下,结合剂的烧结温度越低,出现黑心的温度就越低。如果烧结温度范围的上限温度略高于烧成温度,就可避免产品的黑心。     

全国碳化硅生产企业座谈会在兰州召开

近半年以来，由于石油焦的大幅提价，导致碳化硅冶炼企业尤其是绿碳化硅冶炼企业生产成本有较大的增加而提高了售价，这给下游企业的生产和经营造成了一定的困难。应部分企业的要求，磨料磨具分会于2007年11月29日-30日在兰州召开了全国碳化硅生产企业座谈会，受邀的20多家碳化硅骨干生产企业和微粉龙头企业的主要负责人参加了会议。     

二砂的“七五”规划及展望

第二砂轮厂是我国综合性的磨料磨具生产企业,磨料产品有棕刚玉、白刚玉、黑碳化硅、绿碳化硅和少量特殊品种磨料;磨具产品有陶瓷磨具、有机磨具(树脂砂轮与橡胶砂轮)、涂附磨具、人造金刚石及其制品。磨料产量为国内产量的25%左右,磨具国内市场占有率为22%左右,产品出口额占工厂总销售额的15～18%,磨料磨具品种数、质量和总产值处于国内领先地位。普通磨料产品虽保持四大品种,但在开辟磨料的综合利用方面进展很     

碳化硅抛磨块黑心机理探讨

本文对碳化硅抛磨块黑心机理进行了初步的探讨。认为产生黑心原因的关键在于结合剂的性质。在现行的烧成制度下，结合剂的烧结温度越低，出现黑心的温度就越低。如果燃烧结温度范围的上限温度略高于烧成温度，就可避免产品的黑心。     

铈碳化硅生产和应用

铈碳化硅是机械工业部郑州磨料磨具磨削研究所于1973年发现并于1975年宣布成功的碳化硅磨料新品种。这种碳化硅是以普通碳化硅炉料为基础,添加适量稀土氧化物冶炼而得。1976年元月在苏州召开的有全国碳化硅厂家、铈碳化硅用户代表及有关科研教学单位的学者、专家、工程技术人员参加的碳化硅技术座谈会上通过了鉴定。东台砂轮厂当时是参加座谈会的厂家之一,当了解到这种碳化硅的工艺及性能特点之后,意识到它是一种富有生命力的     

2005’中国刚玉碳化硅交易会将在福州市举办

由中国机床工具工业协会磨料磨具分会主办的2005’中国刚玉碳化硅交易会将于2005年10月9日-11日（9时报到）在福州市举办，届时境内200余家刚玉、碳化硅生产企业特别是主要大型知名企业都将入场交易。