陶瓷磨具的性能主要決定于陶瓷結(jié)合劑的性能,配方設(shè)計(jì)以及磨具制備的工藝過(guò)程,因此選擇合理的工藝參數(shù)以及工藝制度是保證磨具優(yōu)良性能的關(guān)鍵。陶瓷結(jié)合劑的制備方法常用的有三種,即干法、濕法、和玻化法。
干法制備結(jié)合劑
這種方法是把結(jié)合劑按組成原料的配比進(jìn)行計(jì)算,稱料,然后進(jìn)行干混過(guò)篩。
干混料設(shè)備一般為球磨機(jī)或葉片攪拌混合機(jī)。采用球磨機(jī)混合時(shí),球磨機(jī)的內(nèi)襯必須為瓷質(zhì)或工程塑料襯,球磨介質(zhì)為包裹硬橡皮的鐵球,橡皮的表面硬度在肖式80以上。料球比為3:1,混料時(shí)間一般為2h左右。
干法混料工藝比較簡(jiǎn)單,生產(chǎn)周期短,生產(chǎn)效率高。但干法混合時(shí),由于組成陶瓷結(jié)合劑的原料粒度比較細(xì),顆粒的滲透分散阻力比較大,因此結(jié)合劑不容易混制均勻。另外干法混料時(shí),料的流動(dòng)性大,粉塵大,污染環(huán)境,也影響配料的準(zhǔn)確性。
濕法制備結(jié)合劑
這種方法是把結(jié)合劑的各種原料先加入約60%的水分,然后進(jìn)行混合。均勻混合的結(jié)合劑經(jīng)過(guò)干燥排除其中的水分,再經(jīng)過(guò)研磨過(guò)篩。由于水分的存在,使顆粒之間擴(kuò)散滲透的阻力減小,因此,濕法混制結(jié)合劑的均勻性比干法混料要好,但是需要增加排水及再粉碎過(guò)程,生產(chǎn)周期延長(zhǎng)。
玻化法制備結(jié)合劑
通常陶瓷結(jié)合劑為多組分原料配合而成,各種粉狀原料使結(jié)合劑不容易分布均勻,各組分之間的耐火度有高有低,在燒成溫度下產(chǎn)生液相的時(shí)間不同,這會(huì)影響結(jié)合劑在磨粒周圍的均勻分布。另一方面,組成的結(jié)合劑原料,在燒成過(guò)程中會(huì)發(fā)生分解、氧化、氣體溢出等,容易促使磨具發(fā)泡。玻化法制備結(jié)合劑即是將干混合的結(jié)合劑加熱熔融,冷卻后成為均勻的玻璃體,再經(jīng)過(guò)粉碎成為新的結(jié)合劑過(guò)程。工藝流程如下:
玻化法制備結(jié)合劑的特點(diǎn)是把組成結(jié)合劑的各種物料加熱熔融,形成硅酸鹽玻璃相,它使各組分物料比較均勻混合,使各種物料結(jié)構(gòu)水的排除、分解氧化反應(yīng)在熔融階段完成,玻化法制備的結(jié)合劑屬于瘠性物料,所以配料時(shí)應(yīng)加入適量的臨時(shí)粘結(jié)劑,保證成型料的成型性以及坯體的濕干強(qiáng)度。
結(jié)合劑的技術(shù)要求以及質(zhì)量檢查
陶瓷結(jié)合劑的質(zhì)量對(duì)磨具的質(zhì)量有決定性的影響,分析檢查并保證結(jié)合劑的質(zhì)量是確保磨具質(zhì)量的關(guān)鍵。所以,每一批結(jié)合劑在使用前,必須經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)分析,以確認(rèn)其質(zhì)量合格。
通常技術(shù)要求有:
耐火度:根據(jù)燒成溫度不同,在要求范圍以內(nèi)。
化學(xué)成分:主成分在規(guī)定值的2%以內(nèi)波動(dòng),其他雜質(zhì)應(yīng)該在允許值內(nèi)。
粒度組成:用于F240以粗的磨具結(jié)合劑通過(guò)240#篩網(wǎng)應(yīng)占98%以上;用于F240以細(xì)的磨具通過(guò)240#篩網(wǎng)應(yīng)占99.5%以上,粗于80#的結(jié)合劑各組分顆粒應(yīng)為0。
磁性物含量:按照標(biāo)準(zhǔn)分析,磁性物含量不應(yīng)該超過(guò)0.2%。
含水量:游離水含量不應(yīng)該超過(guò)0.1%。
均勻度要顏色均勻,可塑性符合結(jié)合劑規(guī)定值。
在較大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)每批結(jié)合劑必須按技術(shù)要求測(cè)其耐火度,粒度組成、均勻度。耐火度波動(dòng)較大時(shí),應(yīng)分析結(jié)合劑的化學(xué)成分,以確定其配比是否正確,當(dāng)存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或在潮濕的地方存放,使用前測(cè)其含水量。結(jié)合劑生產(chǎn)正常時(shí),每月應(yīng)抽驗(yàn)其可塑性以及化學(xué)成分1-2次。