[發明專利]用于藍寶石磨拋的碳化硅刃料制造方法及專用分級裝置

有效

• 申請號: 201210069333.0
• 申請日: 2012-03-16
• 公開（公告）號: CN102530944A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 楊東平
• 申請（專利權）人: 河南醒獅高新技術股份有限公司
• 主分類號: C01B31/36
• 分類號: C01B31/36
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 王霞

技術領域

本發明涉及對藍寶石材料進行研磨拋光用的刃料，尤其是涉及一種用于藍寶石磨拋的碳化硅刃料制造方法，本發明還涉及制造方法中粉料精分的專用分級裝置。

背景技術

傳統使用的藍寶石晶片研磨拋光用刃料主要為立方碳化硼微粉。由于立方碳化硼類似金剛石，硬度較高（維氏硬度可達3500），略低于金剛石，前期冶煉較為困難，耗能高，后期粉碎不易，導致生產制造成本高。我公司研發的高純超硬6H碳化硅，其維氏硬度可達3300，雖略低于立方碳化硼，但由于冶煉成本低，加工后的微粉已足以滿足藍寶石材料的研磨拋光。但是，由于目前高純超硬6H碳化硅微粉的生產周期較長（達24小時以上），水資源浪費嚴重，粒度分級過程中需要人為調節流量、人為收料，使得成品物料粒度不穩定，開放式的分級方法還使得物料拋灑、丟失嚴重，造成物料的浪費。

發明內容

本發明的目的在于提供一種生產周期短、物料粒度穩定的用于藍寶石磨拋的碳化硅刃料制造方法，本發明還提供該制造方法中粉料精分的專用分級裝置。

為實現上述目的，本發明可采取下述技術方案：

本發明所述的用于藍寶石磨拋的碳化硅刃料制造方法，包括下述步驟：

第一步，選取碳化硅純度≥99%，顯微硬度3300HV，莫氏硬度9.3-9.5，韌性值≥70%,結構晶型為6H的碳化硅結晶塊為原料；

第二步，將上述原料放入球磨機中進行粉碎，設定球磨機的給料速度為1500kg/h，球磨機的研磨介質級配為Φ50:?Φ40:?Φ30=（3.5-4）:?（3.5-4）:?1，研磨介質總量為8000-9000kg；

第三步，將第二步中粉碎得到的15?-110μm顆粒料進行負壓引風分級，得到粒徑20-100μm的粉料；110μ以粗的顆粒送入球磨機中進行再次粉碎；

第四步，除去上述粉料中的磁性物，使粉料的磁性物含量≤0.3%；

第五步，將除磁后的粉料投入專用分級溢流裝置的沉降溢流缸中進行水洗精分，根據粉料的顆粒大小、形狀，通過水流的調節，將粒度級別較寬的顆粒群分成需要的窄粒度段，分別得到20-60μm、30-80μm、35-80μm、40-90μm的刃料漿；

第六步，將第五步所得刃料漿分別打入離心機中進行脫水，脫水后的刃料含水量＜10%；

第七步，將脫水后的刃料進行烘干，得到水分含量＜0.1%的刃料成品。

????為保證20-100μm粒徑粉料的精確分級，本發明采用水洗精分的方法，其中專用的分級裝置包括沉降溢流缸和活動設置在沉降溢流缸上的自動虹吸裝置，與所述自動虹吸裝置的產品回收倉相連通的虹吸管道深入進沉降溢流缸內腔中，所述沉降溢流缸的缸體自上而下依次由大圓筒、小圓筒和錐筒組合而成，所述大圓筒和小圓筒之間通過梯形連接筒相銜接；在所述錐筒底部開設有排料口和進水口，所述進水口通過進水管道和設置在所述進水管道上的流量計與外接水源相連通；在所述大圓筒中心向內腔延伸設置有錐形內溢流筒，所述錐形內溢流筒的底部出口通過收集管道延伸出所述大圓筒的筒壁；在所述大圓筒的筒壁上自上而下設置有多個取樣點；所述大圓筒的上沿處設置有溢流槽，所述溢流槽通過連接管路與所述收集管道相連通。

本發明的優點在于采用碳化硅結晶中硬度最高、抗破碎性能最好、韌性最高的原位合成6H-SiC（我公司自主研發的冶煉技術）作為原料，破碎后的顆粒料以蠶豆狀為主，非常適宜藍寶石材料的研磨和拋光加工，大幅度降低了藍寶石晶片的加工成本；采用物理除磁，可以徹底消除因化學處理產生的廢酸、廢水、廢氣的污染，水洗精分可以自動控制、調節水流量，節約了水資源；自動取料，既嚴格控制了物料的粒度分布，又避免了物料的拋灑、丟失。

附圖說明

圖1是本發明專用分級裝置的結構示意圖。

具體實施方式

本發明所述的用于藍寶石磨拋的碳化硅刃料制造方法，包括下述步驟：

第一步，選取碳化硅純度≥99%，顯微硬度3300HV，莫氏硬度9.3-9.5，韌性值≥70%，結構晶型為6H的碳化硅結晶塊為原料；

第二步，將上述原料放入大型臥式數控球磨機中進行干法粉碎（這樣粉碎的顆粒以蠶豆狀為主，非常適宜于藍寶石研磨拋光加工）；設定球磨機給料速度為1500kg/h，球磨機的研磨介質級配為Φ50:?Φ40:?Φ30=（3.5-4）:?（3.5-4）:?1，研磨介質總量保持8000-9000kg，通過人機界面監視研磨機電流變化，當電流小于電機額定電流10-15%時，自動補充研磨介質；