Zirkonia -Aluminiumoxid -Schleifpapier im Bereich der Metallverarbeitung
May 26, 2025
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Zirkonia-Alumina-Schleifpapier ist ein Hochleistungs-Schleifwerkzeug mit Zirkonia, das Aluminiumoxid (ZTA) als Schleifmittel härterte. Es kombiniert hohe Härte und Zähigkeit und eignet sich zum rauen bis feinen Mahlen von Metallen, Legierungen, Hartholz und anderen Materialien. Seine Schleifkörner werden durch einen speziellen Prozess mit einem starken Verschleißfestigkeit und einem langen Lebensdauer an einem flexiblen Substrat eingehalten. Es kann einem hohen Last ohne einfache Ablösung standhalten, wodurch die Verarbeitungseffizienz und die Oberflächenbeschaffung erheblich verbessert werden. In der Automobilherstellung, Luft- und Raumfahrt, Präzisionsmaschinen und anderen Feldern ist es besonders geeignet, schwer zu machende Materialien wie Edelstahl- und Titanlegierungen zu verarbeiten, um die Anforderungen auf die industrielle Ebene für effizientes und stabiles Schleifen zu erfüllen. Es ist eine verbesserte Alternative zu traditionellem Sandpapier.
I. Historische Verfolgung von Zirkonia -Corundum -Sandpapier
Die Geburt von Aluminiumoxidpapier von Zirkonia war ein Meilenstein in der Abrasivtechnologie -Revolution des 20. Jahrhunderts.
1963 synthetisierte Excello Co. der Vereinigten Staaten zum ersten Mal Zirkonia-Alumina-Schleifmittel, das die Landschaft des Hochleistungsschleifs vollständig veränderte. Traditionelles Aluminium-Oxid-Sandpapier standen häufig mit Problemen wie abrasiven Stumpfen und Kurzlebensdauer bei der Verarbeitung von Metallen mit hoher Härte. Zirkonia -Aluminiumoxid mit seiner einzigartigen eutektischen Struktur befasste sich jedoch erfolgreich mit diesen Schmerzpunkten.
1972 kommerzialisierte das Norton Company der Vereinigten Staaten den Abrieb von Zirkonia-Alumina und startete den ersten Zirkonia-Schleifgürtel, der den Eintritt der Schleif-Schleiftechnologie in die "Hochleistungs- und leistungsstarke Schleifzeit" markierte. Diese Technologie hat tiefgreifende Auswirkungen auf schwere Industrien wie Luft- und Raumfahrt und Automobilherstellung gehabt. Beispielsweise erhöhte Zirkonia -Alumina -Sandpapier bei der Verarbeitung von Titanlegierungen für das Boeing 747 -Passagierflugzeug die Schleifffizienz um 40% und verringerte die Häufigkeit des Sandpapierersatzes um 60%.
Ii. Materialwissenschaft, eutektische Struktureigenschaften
Die chemische Essenz von Zirkonia -Aluminiumoxid ist eine eutektische Verbundheit aus Aluminiumoxid (al₂o₃) und Zirkoniumoxid (Zro₂). Durch Hochtemperaturschmelzen in einem elektrischen Lichtbogenofen über 2000 Grad bilden die beiden Oxide eine miteinander verwobene Struktur der Hauptkristallphase und die sekundäre Kristallphase des Zirkons (Zro₂). Diese Struktur verleiht Zirkonia -Alumina mit drei Kernvorteilen:
Gradientenhärte Eigenschaften: Nach dem Zro₂ -Inhalt (10% - 40%) kann Zirkonia -Aluminiumoxid in eine niedrige, mittel- und hohe Zirkonia -Serie eingeteilt werden. Experimentelle Daten zeigen, dass ZA40 (mit 40% Zro₂ -Gehalt) ein Schleifvolumen von 18,53 g erreicht, wenn das trennbare Gusseisen mahlen, das dreimal so hoch ist wie das von reinem Aluminiumoxidpapier.
Mikroskopische Frakturzähigkeit: Die Frakturzähigkeit von Zirkonia -Aluminiumoxid erreicht 5,2 MPa · m¹/₂, weit über die von weißen Aluminiumoxid (3,8 MPa · m¹/₂). Dies bedeutet, dass die Aluminiumoxid-Körner von Zirkonia unter dem Schleifen ein Mikro-Crack-Netzwerk bilden, wodurch neue Schneidkanten kontinuierlich aufgedeckt werden und ein effizientes Schleifen aufrechterhalten werden.
Wärmestabilität: Die thermische Leitfähigkeit von Zirkonia -Aluminiumoxid beträgt 0,2718 Cal/cm² · Sek. · Grad und kann die strukturelle Stabilität bei einer hohen Temperatur von 1000 Grad aufrechterhalten. Dieses Merkmal macht es zu einem idealen Schleifmittel für schwer zu machende Materialien wie Nickelbasis und Titanlegierungen.
III. Herstellungsprozess
1. Rohstoffreinigung: Wählen Sie hochwertiger Zirkonsand (ZRSIO₄) und Petroleum Coke und reinigen Zirkonia durch die Verringerung eines elektrischen Lichtbogenofens bei 2000 Grad, wodurch Sio₂-Verunreinigungen entfernt werden.
2. Eutektisches Schmelzen: Mischen Sie gereinigtes Zro₂ mit industriellem Alumina-Pulver, fügen Sie Tio₂, Cr₂o₃ und andere Additive hinzu und bilden Sie ein Korund-Zirkoniumoxid-eutektisch in einem elektrischen Bogenofen.
3. Quetschen und Screening: Kühlen Sie die Zirkon-Corundum-Blöcke ab, zerdrücken Sie sie dann mit einem Kieferbrecher und einer Raymond-Mühle und überprüfen Sie sie durch ein hydraulisches Klassifizierungssystem, um unterschiedliche Partikelgrößen zu erhalten (F36-F2000).
4. Elektrostatische Sandimplantation: Verwenden Sie ein elektrostatisches Hochspannungsfeld (5-10 kV/cm), um geladene Zirkon-Korund-Partikel gleichmäßig in einer Schicht zu verteilen, wobei der Sandpartikelabstand bei 0,1 bis 0,3 mm kontrolliert wird, um ein gleichmäßiges Schleifen zu gewährleisten.
5. Harzhärtung: Nach dem Beschichten mit Phenolharzbindemittel wird das Sandpapier bei 180 Grad gebacken, um das Harz vollständig zu heilen, wodurch eine Haltekraft von 8,5 N/mm² für den Schleifmittel erreicht wird.
6. Nachbehandlung: Verarbeiten Sie das Sandpapier in Rollen, Blättern oder unregelmäßigen Formen mit ultra-präzisen Schneidgeräten, um unterschiedliche Schleifanforderungen zu erfüllen.
Iv. Physische Eigenschaften
Härtetest: MOHS-Härte 9,0, Knoop Härte 1450-2000 kg/mm², in der Lage, harte Legierungen mit einer Härte von über HRC50 zu schneiden.
Abriebwiderstandstest: Auf dem ML-10-Abriebetester betrug das Verschleißvolumen von Zirkonia-Aluminiumoxidpapier nur 60% des Silizium-Carbid-Sandpapiers, und die Lebensdauer wurde um das 2,5-fache verlängert.
Selbstharpenbeobachtung: Durch die Beobachtung von Rasterelektronenmikroskopie (SEM) erzeugten Zirkonia -Aluminiumoxidpartikel während des Mahlens kontinuierlich neue Schneidkanten und setzten eine Oberflächenrauheit von Ra0,4 μm auf.
Schlagfestigkeitstest: Under 1J Impact Energy, Zirkonia -Aluminiumoxid -Schleifpapier hielt 95% seiner ursprünglichen Schnittleistung bei, während Keramik -Aluminiumoxid -Schleifpapier nur 78% beibehalten hatte.
V. Anwendungsszenarien
Luft- und Raumfahrt: Für die Verarbeitung von Legierungsblättern auf Nickelbasis auf Inconel 718 wird die einteilige Schleifzeit um 30%und die Oberflächenreste um 50%verringert.
Automobilherstellung: Im Zylinderblockverhütungsprozess erreicht Zirkonia -Aluminiumoxidpapier eine Oberflächenrauheit von ra0,2 μm und verringert den Kraftstoffverbrauch des Motors um 2%.
Schimmelherstellung: Für präzises Polieren von H13 -Stahlformen erhöht Zirkonia -Aluminiumoxidpapier die Effizienz der Spiegeloberfläche um 40%und erreicht einen Glanz von #8000.
Energieausrüstung: Im inneren Wandschleifen von Wärmeübertragungsröhrchen des Kernkraftleitungsverdampfers löst Zirkonia -Aluminiumoxidpapier das Problem der Verarbeitung von Arbeiten aus rostfreiem Stahl, und die Rohrwandrauheit wird innerhalb von Ra0.1 & mgr; m gesteuert.
Vi. Nutzung und Wartung: Wissenschaftliche Methoden zur Verlängerung des Lebenslebens
Die korrekte Verwendung und Wartung sind die Schlüssel zur Maximierung der Leistung von Zirkonia -Alumina -Schleifpapier:
1..
Grosches Schleifen (F36-F80): Entfernen Sie Skala und Schweißnähte
Feines Schleifen (F120-F320): Oberflächennivellierung
Superfine-Schleifen (F400-F2000): Spiegelpolieren
2. Druckregelung:
Es wird empfohlen, einen linearen Druck von 0,8-1,5 N/cm² zu verwenden. Übermäßiger Druck führt dazu, dass das Schleifpapier schnell stumpf wird, während unzureichender Druck die Schleifffizienz verringert.
3. Cooling -Strategie:
Verwenden Sie zum trockenen Mahlen intermittierendes Schleifen und kühlen Sie alle 5 Minuten 1 Minute lang ab. Verwenden Sie zum nassen Mahlen wasserlösliche Schneidflüssigkeit mit einer Konzentration von 3-5%.
4. Wartungsvorschriften:
Lagerumgebung Luftfeuchtigkeit von weniger als 60%, Temperatur 15-25 Grad
Reinigen Sie die Oberflächenchips nach dem Gebrauch, um Kratzer durch harte Objekte zu vermeiden
Überprüfen Sie regelmäßig die Flachheit des Schleifpapiers. Ersetzen Sie es, wenn die Verformung 0,5 mm überschreitet.
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