Способ получения абразивных материалов Советский патент 1981 года по МПК C09K3/14 B24D3/00 

t

Изобретение относится к области механической обработки материалов и может быть использовано в йашиностр жтельной и -оптической промышленности в шлнфоваяьно-псдировалыюй технологии.

Известен способ получения абразив ш материалов дро6леш1ем псевдоплавлеииых образцов с последующей ситовой кяасси кацией во ающям .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ, в котором абразивные материалы из кар0идов тугоплавких металлов получают в виде слитков кристаллизацией из расплава дроблением слитков и классифищ1ров анием по фракциям 2.

Недостатком способа является то, что он не позволяет сформировать из расплава слитки с совершенной структурой зерна, однородные по составу и морфологии. В результате неоднородности и искажения форм зерен снижаются режущие свойства абразивш 1Х порошков, полученных из слитков, а следовательно снижаются абразивные и полирующие свойства микропорошков.

Цель изобретения - улучшение абразивной и полирующей способности порошков карбидных соединений путем придания зернам совершенной|внешней формы и однородного состава.

Поставленная цель достигается тем, что процесс плавки ведут до получения монокристаллической структуры, затем подвергают резке перпендикулярно оси.роста монокристалла, измельчают в валковых мельницах с футеровкой и мелющими телами из тугоплавких карбидов и затем в ультразвуковом поле. Причем монокристаллическую структуру материала получают методом бестигельной зонной плавки, а дробление в валковых мельницах осуществляют в течение 2-5 ч..,

Пример. Полученный восстансшаением двуокиси циркония порошок

карбида ци1)кония (ниобия) прессуют в циливдры диаметром 12 и длиной 70 мм (давление прессования 2,5 т/см) спекают при температуре 2400-2500 С в течение 30 мин в атмосфере аргона, fipH избыточном давлении последнего Р,2 атм и выдержке при указанной температуре в течение 1 ч„

Полученные стержни подвергают бестигельной зонной плаве с использованием индукционного нагрева до получения монокристаллического стержня плавку ведут в аргоне при избыточном давлении 2-3 атм, зону расплава перемещают однократно со скоростью 0,08-4,0 мм/мин при вертикальном расположеш/си образца).

Полученные стержни монокристаллов с помощыо электроис1фовой резки режут на диски толченной .0,2-0,5 мм перпендикулярно оси роста кристалла; диски помещают в валковые мельницы (футеровка и мелющие тела изготовлены из карбида циркония)) и проводят процесс измельчения при весовом соотношении материала и мелющих тел 1:3 в режиме скалывающего воздействия мелющих тел в течение 2-5 ч.

Поспе этого мельницу разгру еают, отделяют мелющие тела и порошок направляют на дальнейшую обработку в ультразвуковом поле.

Порошок карбида циркония (ниобия загружают в ультразвуковую ванну при соотношении Т:Ж - 1:10. В качестве жидкости используют дистиллированную воду. Обработку в ультразвуковом поле проводят при частоте колебаний 18-22 кГц (амштатуда излучающей поверхиости - 8-20 мк в течение J ч. Над поверхностью жидкости в объеме ванны создают избыточное статическое даиление аргона равное 4,5 атм.

После обработки в ультразвуковом 5 поле суспензию выгружают, отделяют фильтрованием методом седиментации.

Частицы карбида циркония (ниобия) имеют в основной своей массе прямоугольную форму с острыми углами.

Увеличение времени измельчения материала в валковой мельнице Щ)И водит к увеличению натираемого с футеровки поликристаллического порошка. Сокращение времени - снижает качество измельчения.

Результаты определения абразивной и полирукидей способности порошка карбида циркония, полученного по известному и предлагаемому способам приведены в таблице.