陶瓷微晶刚玉的过去,现在,和未来(上)
信息导读:
陶瓷微晶刚玉又称为SG磨料,是目前刚玉系中最先进的磨料,其主要的成分是ɑ氧化铝。不同的生产厂家有不同的商品代码,比如国内的CA、BCA、SG-S以及国外的Cubitrion、HTB、CB等等。其定义是指使用溶胶凝胶工艺生产的刚玉磨料,微观晶粒尺寸50-500纳米,具有很好的自锐性。
常见的外观有蓝色和白色两种。颗粒的形状有自然颗粒、圆条状、三角条、三角片等等。具体见下表所示:
对于SG磨料,其在磨削过程中的机理与常规刚玉磨料不同,核心的原理是在磨削力的作用下,颗粒以非常细微(纳米级)的方式剥落并不断露出新的磨削刃,剥落的磨料能带走磨削时产生的热量,从而能够达到高效率长寿命的磨削效果。具体如下图所示:
SG磨料微破碎的这种特性,特别适用于航空航天用合金、工具钢、淬火工件、硬铬、硬铸铁等的磨削。用SG磨料可以制成各种固结和涂附磨具,它们的性能都明显优于同类普通刚玉磨具,由于SG磨料制造成本较高,工业上常用其和普通磨料混合制造磨具。
各个厂家生产的SG磨料由于采用的配方体系以及生产工艺各有不同,在磨料的物理特性指标上显示出差异性。
常规的物理性能有如下表所示:
各个性能指标高低对磨削的影响各有不同,如下表格列出了大致的原则;这仅仅是从SG磨料的角度总结的一般性原则,具体的应用还有参考磨具的其他要素进行匹配。
在磨料的应用中主要考虑三个方面:硬度、自锐性和韧性;SG磨料是能保持较高硬度的同时兼顾自锐性和韧性的磨料。见下图各种磨料的特性对比。
应当注意实际的磨具的应用效果,需要考虑磨具的应用要求、配方选型、结合剂强度等等其他要素;磨料只是其中的一个影响因素。
陶瓷微晶刚玉的技术路线
自从上世纪80年3M和圣戈班生产陶瓷刚玉磨料开始,陶瓷刚玉磨料存在两种工艺路线;一种是圣戈班开发的球型堆积晶型的,以白色为主;一种是3M开发的层片堆积的晶型,以蓝色为主。具体见下图。
陶瓷微晶刚玉质量的简易判定方法
一般的磨具厂家,仅仅能够检测磨料的外观形貌、粒度分布、松装密度等常规性能。针对磨料的核心质量特性没有检测的能力。而磨料的核心质量恰恰是影响磨削的最重要的因素。
下面列举几种核心质量特性和简易的观测方法及其原理
陶瓷微晶刚玉的行业现状分析
自从上世纪80年3M和圣戈班生产SG磨料开始,一直到2000年在欧美市场才开始有批量化的应用,现在已经含SG磨料的磨具产品已经占有大约21%的市场份额。国内在2010年开发出SG磨料,一直到2017年才开始有批量化的市场应用推广,目前国内SG磨具的占到总的磨具的份额大约4%,其中48%以上还是进口磨具产品。这个SG磨料这个细分领域,一直是技术领先于市场。市场的接受程度受制于高价格,一直进展缓慢。
当前全球主要的生产厂家分布及产能如下表所示(截止2019年9月):
原创:庞京涛 青岛雨荣研磨材料有限公司
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