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沒有硬度 高于金剛石
因只有分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定
無論何合成 正四面體 + 高強(qiáng)度鍵能 幾乎能有其材料高于
只要金剛石分子完美 硬
給看篇關(guān)于磨料 因除了 金剛石 多分子強(qiáng)度都能提升至
所太能存穩(wěn)定排行
、 天磨料
自界切用于磨削或研磨材料統(tǒng)稱天磨料常用天磨料有下幾種：
1． 金剛石
金剛石目前已知硬物質(zhì)其顯微硬度98.59Gpa金剛石碳同素異型體主要成份碳另外還含有0.02~4.8%雜質(zhì)比重3.15~3.53g/cm3其產(chǎn)地非常有限價(jià)格昂貴而且極缺乏

金剛石因含雜質(zhì)同而呈黑色、黑褐色、灰黑色等脆性較大易沿結(jié)晶面裂開結(jié)晶越大抵抗外力作用越強(qiáng)金剛石計(jì)量單位克拉1克拉=0.2g
天金剛石作磨料主要用途有兩方面：
（1） 用于修整砂輪；

（2） 磨削和研磨難加工材料（硬質(zhì)合金、寶石、玻璃、石料等）
2． 天剛玉
天剛玉主要礦物成份α——Al2O3,其顯微硬度20.58Gpa比重3.93~4.00g/cm3自界存天剛玉主要有下三種：
（1）優(yōu)質(zhì)剛玉（俗稱寶石）有藍(lán)寶石（含鈦）、紅寶石（含鉻）等；

（2）普通剛玉呈黑色或棕紅色；
（3）金剛砂分綠寶石金剛砂和褐鐵礦金剛砂種集合晶體硬度較低

上述三種天剛玉第種主要用于首飾而二種作磨料用來制造砂輪、油石、砂紙、砂布或微粉、研磨膏等
3．石榴石
石榴石晶形較好顯微硬度13.33Gpa屬于石榴石礦物種類多適合于作磨料僅有鐵鋁石榴石種其礦物組成：3FeO.Al2O3.3SiO2,含量低于85~90%
4石英
石英化學(xué)成份SiO2常夾雜有Al2O3、Fe2O3、 CaO MgO Fe2O3等顯微硬度8.04 Gpa用作磨料石英礦有脈石英、石英巖及石英砂等

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展人造磨料品種已達(dá)幾十種之多天磨料由于自身缺陷已被越來越多人造磨料所取代目前除了天金剛石、石榴石外其種類天磨料用量甚微
二、 人造磨料
人造磨料分剛玉系列、碳化物系列、超硬系列等幾大類現(xiàn)各類磨料簡要制造方法、特性及磨削對(duì)象分別敘述下

1． 剛玉系列人造磨料
屬于剛玉系人造磨料有棕剛玉、白剛玉、鋯剛玉、微晶剛玉、單晶剛玉、鉻剛玉、鐠釹剛玉、黑剛玉及礬土燒結(jié)剛玉等

（1）棕剛玉（A）

棕剛玉鋁礬土、無煙煤和鐵屑原料電弧爐內(nèi)經(jīng)高溫冶煉而成冶煉過程無煙煤碳礬土氧化硅、氧化鐵和氧化鈦等雜質(zhì)還原成金屬些金屬結(jié)合起成鐵合金由于其比重較剛玉熔液大而沉降至爐底與剛玉熔液分離僅有少量雜質(zhì)夾雜剛玉熔快
棕剛玉主要礦物成份物理剛玉三方晶系少量礦物雜質(zhì)有：硅酸鈣、鈣斜長石、富鋁紅柱石（又稱莫來石）、鈦化物、玻璃體及少量鐵合金等

棕剛玉抗破碎能力較強(qiáng)抗氧化、抗腐蝕具有良好化學(xué)穩(wěn)定性種用途廣泛磨料適用于磨削抗張強(qiáng)度高金屬材料普通碳素鋼、硬青銅、合金鋼細(xì)磨和精磨磨加工螺紋和齒輪等白剛玉還用于精密鑄造及高級(jí)耐火材料
（3）鉻剛玉（PA）
鉻剛玉由于引入Cr3+改善了磨料韌性其韌性較白剛玉高而硬度與白剛玉相近用于加工韌性較大材料時(shí)其加工效率比白剛玉高并且工件表面光潔度也較好鉻剛玉適應(yīng)于加工韌性高淬火鋼、合金鋼、精密量具及儀表零件等光潔度要求較高工件

（4）微晶剛玉（MA）
微晶剛玉所采用原材料及冶煉方法與棕剛玉基本相同停爐立即把熔液通過流放或傾倒方法倒入枝模子內(nèi)急速冷卻（般30分釧內(nèi)）因而得微細(xì)結(jié)晶集合體

微晶剛玉冶煉過程雜質(zhì)還原程度較差A(yù)l2O3含量94~96%晶體尺寸般80~300微米晶體占57~85%大晶體尺寸超過400~600微米具有強(qiáng)度高韌性較大特點(diǎn)適用于重負(fù)荷磨削磨削銹鋼、碳素鋼、軸承鋼及特種球墨鑄鐵等材料由于磨粒磨削過程呈微刃破碎狀態(tài)也被用于精密磨削甚至鏡面磨削
（5）單晶剛玉（SA）
單晶剛玉礬土、無煙煤、鐵屑和黃鐵礦原材料電弧爐內(nèi)共熔礬土氧化鐵、二氧化硅和氧化鈦先被還原并組成鐵合金從熔液沉降至爐底小部分氧化鋁與碳、硫化亞鐵起復(fù)分解反應(yīng)生成少量硫化鋁填充單晶顆粒之間當(dāng)熔塊冷卻放入水時(shí)硫化鋁被溶解而被硫化鋁隔開單晶剛玉即分散開成自粒度磨料
單晶剛玉呈灰白色其顆粒形狀多等積形晶體內(nèi)含雜質(zhì)具有多棱角切削刃同樣磨削力作用下所形成力矩小于其磨料因此易折碎機(jī)械強(qiáng)度較高單顆粒抗壓強(qiáng)度22~38kg而棕剛玉僅10~20kg單晶剛玉由于有較高硬度和韌性所切削能力較強(qiáng)用來加工工具鋼、合金鋼、銹鋼、高鋇鋼等韌性大、硬度高難磨材料
(6)鋯剛玉（ZA）
鋯剛玉鋁氧粉和鋯英石原料電弧爐內(nèi)經(jīng)高溫冶煉而成整過程基本上熔化再結(jié)晶過程種由α——Al2O3,與ZrO2組成共晶集合體冶煉過程應(yīng)盡能使兩種結(jié)晶相互交錯(cuò)構(gòu)成微晶型晶體
鋯剛玉適用于高速重負(fù)荷磨削荒磨鑄鐵、鑄鋼、合金鋼和高速鋼等特別適合于鈦合金、耐熱合金、高釩鋼、銹鋼磨加工
（7）鐠釹剛玉（NA）
鐠釹剛玉制造工藝與白剛玉相似其差異冶煉過程加入約0.175%鐠釹富集物（氧化鐠、氧化釹、氧化鑭）大量磨削試驗(yàn)證明其磨削性能優(yōu)于白剛玉適用磨削銹鋼、高速鋼、球磨鑄鐵、高錳鑄鋼及某些耐熱合金等
（8）黑剛玉（BA）
黑剛玉冶煉方法與棕剛玉相同三水鋁礬土原料加少量還原劑經(jīng)溶煉而成其耗電量約棕剛玉三分之二呈黑色主要化學(xué)成分：Al2O3低于77%SiO2含量10~12%
Fe2O3含量7~10%TiO2約3%比重小于3.61.
黑剛玉具有好自銳性磨削時(shí)發(fā)熱量少加工件光潔度較好適用于零件電鍍前底面拋光鋁制品和銹鋼拋光也用于拋光光學(xué)玻璃、加工木材等由于親水性好用制造砂紙、砂布和樹脂磨具還作研磨膏和拋光粉黑剛玉由于鐵含量高因而宜用于制造陶瓷磨具

（9）礬土燒結(jié)剛玉
礬土燒結(jié)剛玉唯用電爐冶煉剛玉用優(yōu)質(zhì)熟礬土（Al2O3含量85%上）經(jīng)濕法球磨至3微米微粒料漿（球磨時(shí)應(yīng)加粘結(jié)劑）再經(jīng)壓濾成型各種幾何形狀磨粒1500℃下燒結(jié)
礬土燒結(jié)剛玉主要化學(xué)成份：Al2O3（85~88%）、SiO2（3~4%）、TiO2（3.5~4.5%）、Fe2O3（5.6~6.5%）具有α——Al2O3微晶結(jié)構(gòu)韌性高承受較大磨削壓力而至于破碎并能切削較厚金屬層橫向進(jìn)給高達(dá)6mm上磨料形狀制成各種柱形體所有磨料唯特例適用于重負(fù)荷荒磨
2． 碳化物系列人造磨料
（1）碳化桂
碳化硅石英、石油焦炭主料水粉、食鹽輔料按定比例混勻裝入電阻爐內(nèi)通過高溫冶煉而制成人造磨料

碳化硅分黑綠兩種：黑碳化硅呈黑色或藍(lán)黑色綠碳化硅呈綠色或藍(lán)綠色制造過程生產(chǎn)綠色碳化硅特點(diǎn)于采用較純?cè)牧蠣t料加入食鹽促進(jìn)產(chǎn)品呈綠色綠色碳化硅純度要高于黑色碳化硅
碳化硅與任何酸起反應(yīng)堿性氧化物熔體能促使碳化硅分解
黑色碳化硅與剛玉系人造磨料相比硬度較高、脆性較大適用于加工抗張強(qiáng)度較低金屬及非金屬材料灰鑄鐵、黃銅、鉛等有色金屬及陶瓷、玻璃廠料等硬質(zhì)脆性材料
綠色碳化硅與黑色碳化硅相比其純度、硬度、脆性稍大適用于加工硬而脆材料硬質(zhì)合金、玻璃、瑪瑙等也廣泛用于量具、刃具、模具精磨及飛機(jī)、汽車、船舶等發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸珩磨

隨著工業(yè)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步碳化硅非磨削用途斷擴(kuò)大耐炎材料方面用于制作各種高級(jí)耐炎制品墊板、出鐵槽、坩鍋熔池等；冶金工業(yè)上作煉鋼脫氧劑節(jié)電縮短冶煉時(shí)間改善操作環(huán)境；電氣工業(yè)方面利用碳化硅導(dǎo)電、導(dǎo)熱及抗氧化性來制造發(fā)熱元件——硅碳棒碳化硅燒結(jié)制品作固定電阻器工程上還作防滑防腐蝕劑碳化硅與環(huán)氧樹脂混合涂耐酸容器、蝸輪機(jī)葉片上起防腐耐磨作用
（2） 鈰碳化硅（CC）

鈰碳化硅碳化硅爐料內(nèi)加食鹽而添加微量氧化鈰（CeO2）冶煉出來,其外觀和綠碳化硅相似,顯微硬度36.29Gpa與綠碳化硅相比其鈰碳化硅顯微硬度、單顆?？箟簭?qiáng)度、韌性等均比綠碳化硅高
由于鈰碳化硅物理性能有所改彎因此其磨削效也得了定改善試驗(yàn)證明磨鈦合金時(shí)鈰碳化硅與綠碳化硅相比切削效率提高近倍并且火花較??；磨鑄鐵時(shí)當(dāng)進(jìn)刀量0.01mm時(shí)鈰碳化硅耐用度比綠碳化硅砂輪提高18.9%磨削比提高9.6%當(dāng)進(jìn)刀量0.02mm時(shí)其耐用度提高27.4%磨削比提高74.1%由此見用鈰碳化硅磨削鑄鐵進(jìn)刀量時(shí)其效比綠碳化硅提高更顯著磨硬質(zhì)合金效與綠碳化硅相近磨削CO5Si M5Al 5F-6等難磨高速鋼其效與單晶剛玉相似
（3） 碳化硼（BC）
碳化硼（B4C）硼酸（H3BO3）和炭素材料原料電弧爐內(nèi)經(jīng)1700~2300℃高溫冶煉由碳直接還原熔融硼酐（B2O3）而制得

碳化硼種具有金屬光澤灰黑色粉末種超硬材料空氣加熱至500℃時(shí)碳化硼開始氧化當(dāng)溫度達(dá)800~900℃時(shí)其氧化作用更顯著碳化硼曾用來代替金剛石研磨硬質(zhì)合金刀具其燒結(jié)制品代替金剛石作砂輪修整工具適用于精磨碳鎢合金、碳鈦合金、燒結(jié)剛玉、人造寶石和特殊陶瓷等硬質(zhì)材料制品
（4） 碳硅硼
碳硅硼硼酸、石英砂、石墨原料電弧爐內(nèi)經(jīng)高溫冶煉而成呈灰黑色其硬度次于氮化硼高于碳化硼脆性大適用于硬質(zhì)合金、半導(dǎo)師體、人造寶石和特殊陶瓷等硬質(zhì)材料加工

3． 超硬系列人造磨料
（1）金剛石（JR）
金剛石石黑原料某些金屬或合金觸媒高溫（1000~2000℃）、高壓（557~608Mpa）下使石墨結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變金剛石結(jié)構(gòu)而成金剛石已知硬物質(zhì)具有較高抗壓強(qiáng)度、良好導(dǎo)熱性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐磨性及較強(qiáng)切削能力

金剛石分JR1、JR2、JR3、JR4、JR5五牌號(hào)其特點(diǎn)和用途下：
1．JR1型：晶體多針片狀晶面粗糙用于制造樹脂結(jié)合劑金剛石磨具主要用于硬質(zhì)合金、陶瓷、玻璃及難磨材料精磨工序加工效好表面光漫無邊際度高有時(shí)也用于半精磨適于重負(fù)荷磨削
2．JR2型：晶體大部分等積形適于制造金屬結(jié)合劑及陶瓷結(jié)合劑金剛石磨具承受較大負(fù)荷用于粗磨、半精磨硬質(zhì)合金及非金屬材料也切割光學(xué)玻璃、寶石、高硬巖石等
3．JR3型：晶體較完整晶面光滑抗壓強(qiáng)度高用于制造金屬結(jié)合劑地質(zhì)鉆頭、修整工具和切割工具等
4．JR4型：晶體完整抗壓強(qiáng)度高于JR3用于制造地質(zhì)鉆頭、修整工具和切割工具等
5．JR5型：顆粒淺黃或淡黃綠色多透明無雜質(zhì)完整八面晶體強(qiáng)度高適于制造切割鋸片鉆頭及修整工具等用于加工硬脆非金屬材料
（2）立方氮化硼
立方氮化硼六方氮化硼原料減金屬或堿土金屬或們氮化物作觸媒高壓高溫下轉(zhuǎn)變立方晶體氮化硼轉(zhuǎn)變與石墨轉(zhuǎn)變金剛石相似
立方氮化硼種新型超硬磨料其硬度僅次于金剛石而熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性均優(yōu)于金剛石特別對(duì)鐵族金屬化學(xué)惰性好易與鋼材起反應(yīng)磨既硬又韌鋼材時(shí)具有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)耐磨性比普通磨料高30~40倍加工高速鋼、合金鋼、耐熱鋼時(shí)其工作能力大超過金剛石磨具工作能力亦作磨加工硬質(zhì)合金及非金屬材料使用