金刚石微粉的质量检验
时间:2025-07-08
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金刚石微粉的质量检验
通常磨料的粒径在54微米以下的粉状物料称为微粉,微粉中颗粒直径小于5微米的又称为精微粉。3.5微米以粗的微粉采用沉降法分选,3.5微粉以细的混合料采用离心法分选。
金刚石微粉主要用于非金属硬脆材料的精磨、研磨和抛光。一般0~0.5微米至6~12微米用于抛光;5~10微米至12~22微米用于研磨;20~30微米以粗用于精磨。金刚石微粉主要用于以下四个方面:〔1〕直接使用微粉或制成研磨膏,广泛用于硬质合金、高铝陶瓷、光学玻璃、仪表宝石、半导体等材料制成的刃具、量具、光学仪器、电子器件等精密零件,其加工粗糙度可以达到镜面效果。〔2〕金刚石微粉大量用于制造精磨片、超精磨片、电镀制品。〔3〕金刚石微粉是制造多晶金刚石烧结体的主要原料,如地质、石油钻头,切削工具、拉丝模等。〔4〕用于研磨液和抛光液的制造。
金刚石微粉主要做研磨和抛光用,粒度的控制特别重要,只要有超尺寸的粗颗粒就会造成工件划伤,使前道工序的工作前功尽弃,因此微粉质量检查是保证微粉产品质量的重要环节。只有认真对待才能生产出高质量的微粉,满足用户使用的需求。
金刚石微粉的质量检验,采用国家标准JB/T7990—2012规定的方法检验,主要包括尺寸范围、粒度分布、颗粒形状、杂质含量、标志和包装。主要粒度分别为M0/0.25 M0/0.5 M0/1 M0.5/1 M1/2 M2/4 M3/6 M4/8 M5/10 M6/12 M8/12 M8/16 M10/20 M15/25 M20/30 M25/35 M30/40 M35/55 M40/60 M50/70。特殊应用的粒度尺寸范围由供需双方商定。
下表是M0.5/1的尺寸范围
D50是指一个样品的累计粒度分布百分数达到50%时候所对应的粒度,它的物理意义是粒径大于它的颗粒数占50%,小于它的颗粒数也占50%,D50也叫中位径或中值粒径,常用来表示粉体的平均粒度。
在生产实践中,主要采用激光衍射法测量金刚石微粉颗粒直径,常用仪器有英国马尔文Mastersizer 2000激光粒度分析仪、美国Microtrac公司的S3500系列激光粒度分析仪和X100激光粒度分析仪器等。
激光粒度分析仪器的原理是,当光线照射到颗粒上时,散射和衍射就会发生,其散射和衍射光的强度均与粒子的大小有关,观察其光强度,可应用夫琅和费衍射理论和Mie散射理论求得颗粒直径分布。使用Mie散射理论进行计算,在测量时候要注意粉体的分散问题,避免粉体颗粒团聚。
激光粒度分析仪器的优点是测量方便快捷,重现性高,能很好地测出样品的粒度分布曲线和集中度。越是球状颗粒,测量得越准确,在行业中普遍采用。它的缺点是对不规则形状和长条颗粒测得不准确,数值测量偏低。这可能与它本事测量原理有关。在软件测量计算时,把不规则形状和长条颗粒折算成球形,然后计算出球体直径作为颗粒尺寸,所以测量数据偏低。为了克服这个缺点,在生产实践中,采用图像法和生物显微镜法进行检验,主要检查大颗粒和长条颗粒,采用激光粒度分析仪和显微镜检验相互结合的双检法,保证了微粉的质量,国内主要微粉厂家河南华晶微钻、漯河泰隆超硬材料有限公司、河南四方达、河南联合磨料、河南惠丰等,在生产中得到广泛的应用。
下图是国内M0.5/1.5微粉的激光粒度分析仪的报告,该微粉粒度分布集中,很均匀。
微粉的颗粒尺寸测量,有多种仪器可以使用,例如:生物显微镜、投影显微镜、图像分析仪、投射式电子显微镜、扫描电子显微镜、库尔特粒度分析仪等。在使用生物显微镜观察
微粉时,选择合适的放大倍数。观察1.5
微米以细的微粉,最好放大1500倍或者2000倍观察,效果比较好,生物显微镜观察最细微粉到0.25微米。小于0.25微米的微粉,最好采用扫描电子显微镜观察。
微粉的粒度分布对材料的切削效率及研磨粗糙度都有一定的影响。对精磨和抛光工艺来说,总是要求微粉中粗粒含量要少,长条颗粒要少,基本粒度含量要高,要集中,粒度组成均匀。特别是用于电镀制品的微粉,要求微粉的等高性要好,粒度组成均匀,这样在电镀时候比较容易控制微粉的出刃高度,制品使用效果好。
下图是国内质量比较好的W1的金刚石微粉照片,粒度分布均匀。以下是放大1500倍的生物显微镜照片。
微粉的颗粒形状,在抛光时,以近似球形颗粒和等积形为好。在微粉标准中,针棒状颗粒是指,长轴与短轴之比超过3:1的针状或棒状颗粒。超过最大颗粒尺寸的针棒状颗粒,在微粉中不能有,但长度在最大公称尺寸和最大颗粒之间的针棒状颗粒,允许不超过3%。
在显微镜下透光观察是透明的片状颗粒,尺寸小于D5尺寸的可以不计,金刚石微粉中片状颗粒不超过5%。
各种粒度的金刚石微粉杂质含量不超过2%,含有金属杂质和非金属杂质,主要有:Si、
Fe、Mn、Co、Ni、Ti、Ca、Mg、Na 等,复合片微粉要求的质量比较高,杂质含量控制在约50PPM以内。
用燃烧失重法测定微粉中的杂质,从样品中称取0.5克微粉,放入恒重的坩埚内,置于马弗炉中,在1000度灼烧至恒重,残留物重即为杂质量,计算出质量百分比。
怎么评价金刚石微粉的质量?这是微粉生产和使用者所共同关心的问题。人造金刚石微粉主要用于研磨和抛光工序中,使用者往往要求用最低的金刚石浓度和最快的切削 …… 此处隐藏:1399字,全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……
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