[發(fā)明專利]剛玉冷卻介質(zhì)、相關(guān)制備方法和應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210237886.2
• 申請日: 2012-07-10
• 公開（公告）號: CN102746014A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王勝國;牛耀武
• 申請（專利權(quán)）人: 王勝國;牛耀武
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/565;C04B35/10;C09K5/14;C09K3/14
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磨料增韌技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及剛玉增韌技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種剛玉冷卻介質(zhì)、相關(guān)制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

剛玉的韌性對磨料的磨削性能有很重要的影響，目前的磨料增韌方法除了化學(xué)組成外，還有快速冷卻法以減小晶體尺寸，目前流行的剛玉快速冷卻方法有鋼球冷卻法和鋼輥冷卻法2種。

鋼球冷卻法選取的鋼一般是碳鋼，導(dǎo)熱系數(shù)較小，冷卻速度慢，故冷卻效果一般，剛玉的晶體尺寸較大，比如國產(chǎn)的鋯剛玉AZ-25和AZ-40都在30微米左右，?進(jìn)口的一般也不小于12微米。而鋼輥冷卻法利用中空鋼輥內(nèi)通冷水冷卻.?輥的尺寸有限且為了冷卻效果輥壁很薄，這樣如果用傾倒?fàn)t大量傾倒2000度左右的剛玉熔液時來不及散熱，會將輥壁熔化，剛玉溶液直接接觸水產(chǎn)生大量水蒸氣而產(chǎn)生大爆炸，?故鋼輥法冷卻時只能用流放爐緩慢放料冷卻.?而流放爐設(shè)備復(fù)雜，投資很大，不適合中小規(guī)模廠家生產(chǎn)。

因此，為了克服上述鋼球法和鋼輥法的缺陷，需要提供一種剛玉冷卻方法，其冷卻快速，無安全隱患，投資較小且成本合理，所得剛玉產(chǎn)品的晶體尺寸小且生產(chǎn)費用無明顯增長。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供一種剛玉冷卻介質(zhì)、相關(guān)制備方法和應(yīng)用，采用該剛玉冷卻介質(zhì)冷卻剛玉，冷卻快速，無安全隱患，投資較小且成本合理，所得剛玉產(chǎn)品的晶體尺寸小且生產(chǎn)費用無明顯增長，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。

為了實現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的第一方面，提供了一種剛玉冷卻介質(zhì)，其特點是，所述剛玉冷卻介質(zhì)是碳化硅球、碳纖維增強碳化硅球或石墨纖維增強碳化硅板材。

在本發(fā)明的第二方面，提供了一種碳纖維增強碳化硅球或石墨纖維增強碳化硅板材的制備方法，其特點是，將石墨布層疊在模具中并澆注碳化硅熔液或?qū)⒍糖惺w維加入模具并澆入碳化硅熔液從而制成碳纖維增強碳化硅球或石墨纖維增強碳化硅板材。

在本發(fā)明的第三方面，提供了一種碳化硅球、碳纖維增強碳化硅球或石墨纖維增強碳化硅板材在剛玉冷卻中作為剛玉冷卻介質(zhì)的應(yīng)用。

在本發(fā)明的第四方面，提供了一種剛玉快速冷卻方法，其特點是，首先熔化剛玉形成剛玉熔體，然后采用上述的剛玉冷卻介質(zhì)冷卻所述剛玉熔體。

較佳的，所述剛玉熔體傾倒在所述剛玉冷卻介質(zhì)中實現(xiàn)冷卻。

較佳的，所述剛玉是氧化鋁剛玉或氧化鋯剛玉。

在本發(fā)明的第五方面，提供了一種剛玉磨料，其特點是，采用上述的剛玉快速冷卻方法制成。

在本發(fā)明的第六方面，提供了一種磨具，其特點是，所述磨具是采用根據(jù)權(quán)利要求7所述的剛玉磨料制成的涂附磨具或固結(jié)磨具。

本發(fā)明的有益效果具體在于：

1、本發(fā)明的剛玉冷卻介質(zhì)是碳化硅球、碳纖維增強碳化硅球或石墨纖維增強碳化硅板材，所述剛玉冷卻介質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)比碳鋼大2倍以上，從而采用該剛玉冷卻介質(zhì)冷卻剛玉，冷卻快速，無安全隱患，投資較小且成本合理，所得剛玉產(chǎn)品的晶體尺寸小且生產(chǎn)費用無明顯增長，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。

具體實施方式

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實施例詳細(xì)說明。

實施例1：

將60公斤氧化鋁，40公斤氧化鋯在單相直流電弧爐中熔化，電壓約70伏特，電流約1500安培。完全熔化后于1950度左右傾倒在碳化硅球中，所得鋯剛玉晶體尺寸約13微米，晶界厚度小于300納米,?不過大約60%的碳化硅球都已破裂，無法再次使用，生產(chǎn)費用高昂。

實施例2：

將60公斤氧化鋁，40公斤氧化鋯在電弧爐中熔化，電壓約70伏特，電流約1500安培。完全熔化后于2000度左右傾倒在碳纖維增強碳化硅球中，所得鋯剛玉晶體尺寸約12微米，晶界厚度小于300納米,?所有的碳纖維增強碳化硅球均無破裂，可重復(fù)使用30次以上。

實施例3：

將100公斤氧化鋁,?適量氧化鎂,氧化硅和氧化鈦(總計小于3公斤)在電弧爐中熔化，電壓約70伏特，電流約1500安培。完全熔化后于2200度左右傾倒在石墨纖維增強碳化硅板材中，所得剛玉尺寸約80微米，所有石墨的纖維增強碳化硅板材均無破裂，可重復(fù)使用30次以上。