Абразивные материалы

Природные абразивные материалы

Естественные абразивные материалы, имеющие промышленное значение,— это алмаз, корунд, наждак, гранат и кремень.

Алмаз—минерал, состоящий из кристаллического углерода. Это самый твердый из всех известных абразивных материалов. В зависимости от определенных качеств алмазы разделяются на технические и ювелирные. Из всех добываемых алмазов лишь около 20 процентов идет на ювелирные изделия: основная масса потребляется промышленностью. Для некоторых видов инструментов требуются только чистые кристаллы правильной формы без каких-либо дефектов и включений. Масса алмазов определяется в каратах. Один карат равен 0,205 грамма.

Корунд — горная порода, состоящая из кристаллической окиси алюминия с небольшой примесью химически связанных с ней минералов и кварца. Цвет корунда зависит от входящих в него примесей. В природе много разновидностей корунда, в том числе благородные — рубин и сапфир.

Наждак — третий по твердости материал. Это порода, в которой корунд и магнетит смешаны с некоторым количеством других минералов. Обычно в наждаке содержится около 30 процентов корунда.

Гранат — к гранатам относится группа минералов из класса силикатов, имеющих общую структурно-химическую формулу AI₂B₃ (SiO₄).

Кремень — однородная плотная горная порода, состоящая из скрыто-кристаллической массы кремнезема (халцедона) и микроскопических зерен кварца с примесью глинистых и других веществ. В абразивной промышленности используются лишь наиболее чистые разновидности этого материала.

Искусственные абразивы

Алмаз синтетический — получается из графита при высоких давлениях и температуре. По своей работоспособности превосходит часто естественные алмазы, а стоимость его много меньше. Синтетические алмазы производятся в Советском Союзе в промышленном масштабе начиная с 1959 года. Технология разработана советскими учеными. Объем производства синтетических алмазов в несколько раз превышает объем добычи природных технических алмазов.

Эльбор — это кубический нитрид бора. Синтезируется при высоких давлении и температуре. Химическая формула BN. Эльбор сочетает высокую твердость и теплостойкость, превышающую в два раза теплостойкость алмаза. Химически инертен к железу и сплавам на его основе. Эти качества делают эльбор незаменимым при обработке высокотвердых сталей и сплавов, которые плохо или совсем не обрабатываются обычными абразивными и алмазными инструментами. Эльбор создан советскими учеными. Экономический эффект от применения эльбора на предприятии составляет в среднем 10 рублей на 1 карат инструмента.

Карбид бора — получается в электрической печи из технической борной кислоты и нефтяного кокса. Формула кристаллического карбида бора В₄С.

Карбид кремния — химическое соединение кремния с углеродом SiC. Раньше назывался карборундом.

Электрокорунд — искусственный абразивный материал, который получается плавкой глиноземного сырья в электродуговых печах с последующей кристаллизацией расплава. В зависимости от содержания глинозема и технологии плавки выпускается нормальный электрокорунд, белый и легированный — хромистый, титанистый, циркониевый. Производится также монокорунд и сферокорунд. Первый — это мелкие монокристаллы корунда, второй представляет собой полые корундовые сферы.

Старинный рецепт из «Книги новейших рецептов 1899 года»

...«Две весовые части портлендского цемента и одну часть тонко измельченного кварца замешивают на воде до получения жидкой кашицеобразной массы, которую затем выливают в соответствующие формы требуемых размеров и высушивают в течение 12 дней.

Когда приготовленная таким образом масса высохнет, ее вынимают из формы и погружают на некоторое время в раствор из равных частей сернокислой меди и сернокислого цинка; в этом растворе все поры формованной массы заполняются, и камень получает свойства самого лучшего натурального точильного или полировального камня».

Какие абразивы выбрать?

Каждый вид абразивного материала имеет свои достоинства и недостатки. Неправильный подбор абразивного материала для обработки изделия может привести к негативным последствиям. Например, алмазные абразивы хорошо обрабатывают сталь, твердые сплавы, но алмаз легко проникает в поверхностную структуру стали, шаржирует ее (т.е. насыщает собою материал) - и уже эта сталь начинает работать как напильник. Подбор абразива для работы производится индивидуально. Желательно проводить пробы на эксперементальных образцах.

При ремонте измерительного инструмента используются различные доводочные порошки и пасты. Для доводки КМД используется электрокорунд белый. Его же используют и для подготовки ремонтных плит. Для доводки штангенинструмента можно использовать алмазные, эльборовые пасты, карбид кремния или карбид титана. Основание штангенрейсмасса доводят электрокорундом. Микрометры и весь инструмент с твердосплавными измерительными поверхностями ремонтируют алмазными пастами. При ремонте выработки микрометрического винта используют пасту ГОИ... и так далее.

- ГОСТ 3647-80 Материалы шлифовальные - Классификация. Зернистость и зерновой состав

- Микрошлифпорошки из электрокорунда белого. ТУ 3988-005-00658716-2000

- Вернутся в раздел "Приборы и инструменты"

***