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人造磨料的發(fā)展與展望

自然界中存在天然的碳化硅和剛玉,但它們是作為昂貴的寶石(紅寶石和莫桑石)出現(xiàn)在人們的生活中。最早的人造磨料是由美國人艾奇遜于19世紀(jì)末研究制造的人造碳化硅。他采用含氧化鋁的粘土,配上焦炭,對(duì)該混合物通以強(qiáng)大的電流,直到中心的粘土熔化。冷卻后,他在電極的端部和混合物遼中發(fā)現(xiàn)了明亮閃光的堅(jiān)硬物質(zhì),但當(dāng)時(shí)被誤認(rèn)為是碳和剛玉的化合物。人造剛玉和碳化硅從19世紀(jì)被研制成功后,白剛玉和綠碳化硅到20世紀(jì)20年代也相繼出現(xiàn),構(gòu)成了人造普通磨料的基礎(chǔ)體系。從20年代至60年代是人造普通磨料高速發(fā)展時(shí)期。磨料工業(yè)與機(jī)械工業(yè)和鋼鐵工業(yè)的發(fā)展有著密切的關(guān)系。隨著鋼鐵、汽車、機(jī)械制造工業(yè)的飛速發(fā)展,各種剛玉與碳化硅磨料相繼出現(xiàn),品種日臻完善,構(gòu)成了一個(gè)完整的人造普通磨料體系。相比之下,人造金剛石與立方氮化硼在50年代才被研制成功,開始登上磨料的歷史舞臺(tái)。

 

在70年代至今天,剛玉和碳化硅表現(xiàn)出技術(shù)上的成熟,新品種出現(xiàn)態(tài)勢緩慢,但是在磨削領(lǐng)域它們?nèi)允侨嗽炷チ系闹黧w,被廣泛應(yīng)用。其中較為突出的新產(chǎn)品有未經(jīng)燒結(jié)剛玉。在此期間,碳化硅和剛玉都開始向非磨削領(lǐng)域發(fā)展,如:耐火材料、鋼鐵和鑄鐵冶煉,電工硅碳棒和避雷器、工程陶瓷材料、金屬——非金屬復(fù)合材料等領(lǐng)域。在磨削用途上,剛玉和碳化硅的研究工作和產(chǎn)品開發(fā)都十分活躍,如高鋁剛玉。

 

在21世紀(jì),人造剛玉與碳化硅仍是應(yīng)用最廣的磨料,占全部磨料的三分之二以上,它被廣泛地用于制造各種磨具,并在非磨削用途方面不斷發(fā)展。人造磨料的發(fā)展方向是硬度和韌性,以滿足高速、重負(fù)荷和強(qiáng)力磨削的工藝要求,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效的磨削加工。磨料品種的發(fā)展結(jié)果是趨向?qū)S茫邆涮匦АH嗽旖饎偸虲BN的研究還將保持強(qiáng)勁的勢態(tài)。在磨削領(lǐng)域里,人造金剛石和CBN將繼續(xù)取代剛玉和碳化硅磨料。有人稱之為從AC到BD的進(jìn)展過程。A指剛玉Alundum,C指碳化硅Carborundum,B指立方氮化硼B(yǎng)orazon,D指人造金剛石Diamond,但是在韌性上,普通磨料將發(fā)展高韌性剛玉磨料,仍會(huì)與超硬磨料并行使用。在非磨削用途中,普通磨料將會(huì)有迅猛的發(fā)展,并將成為其主要途徑。

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剛玉究竟是什么?

剛玉,英文名:Corundum,在礦物學(xué)上屬剛玉族。“剛玉”顧名思義它的硬度

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