本發(fā)明涉及一種拋光粉的制備方法,特別是涉及一種高切削高亮度氧化鋁拋光粉的制備方法。
背景技術(shù):
:機(jī)械拋光是靠切削、材料表面塑性變形去掉被拋光后的凸部而得到平滑面的拋光方法,一般使用油石條、羊毛輪、砂紙等,以手工操作為主,特殊零件如回轉(zhuǎn)體表面,可使用轉(zhuǎn)臺(tái)等輔助工具,表面質(zhì)量要求高的可采用超精研拋的方法。超精研拋是采用特制的磨具,在含有磨料的研拋液中,緊壓在工件被加工表面上,作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。利用該技術(shù)可以達(dá)到Ra0.008μm的表面粗糙度,是各種拋光方法中最高的。氧化鋁因具有高硬度、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)而在工業(yè)制造磨削拋光過(guò)程中有突出表現(xiàn),近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外與之相關(guān)的研究與制造技術(shù)也非?;钴S。高純超精細(xì)a-氧化鋁粉體,粉體一次粒徑為20-40納米,該產(chǎn)品具有良好的微粒形狀,純度高、粒度分布均勻等方面優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用于:1.熒光粉、高壓鈉燈管、催化劑載體、納米電鍍業(yè)、透明燒結(jié)體、精密拋光生物陶瓷、電子陶瓷、精細(xì)研磨拋光等領(lǐng)域。2.大尺寸藍(lán)寶石單晶、激光晶體、光纖接口等光學(xué)晶體等領(lǐng)域?,F(xiàn)有國(guó)內(nèi)氧化鋁拋光粉的問(wèn)題在于:切削力不夠是由于氧化鋁顆粒粉末沒(méi)有較強(qiáng)的硬度和較好的自銳性,拋光亮度有一層霧蒙蒙的感覺(jué),達(dá)不到黑透的國(guó)外進(jìn)口拋光粉效果。中國(guó)專(zhuān)利CN101824279B公開(kāi)了一種制備高精度氧化鋁拋光粉的方法,通過(guò)混合打漿、過(guò)篩、水力離心的方法來(lái)篩選獲得高精度氧化鋁拋光粉,這種方法雖然理論上可獲得高精度氧化鋁拋光粉,但是工業(yè)上不能大批量加工,且對(duì)原料要求高,產(chǎn)物純度卻不高。中國(guó)專(zhuān)利CN101628728A公開(kāi)了一種白剛玉超精細(xì)研磨微粉的生產(chǎn)方法,采用水力沉降法分級(jí),雖然可以提高精度,并使最終產(chǎn)品保持松散狀態(tài),但是不能滿(mǎn)足工業(yè)化大生產(chǎn)快速分離。中國(guó)專(zhuān)利CN104403575B公開(kāi)了一種高精度氧化鋁拋光粉的制備方法,通過(guò)將原料混樣,加入分散劑,制成混合產(chǎn)物,達(dá)到市場(chǎng)所需要求,然而這種制備方法做出來(lái)的產(chǎn)品在高溫反應(yīng)會(huì)發(fā)生嚴(yán)重粘結(jié)使物料不易粉碎,粒度不好控制,無(wú)法適應(yīng)所有拋光需求,亮度效果并不理想。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:為解決現(xiàn)有氧化鋁拋光粉制作工藝復(fù)雜,粒度控制難,切削力差,產(chǎn)品適用范圍窄等缺陷,我們提出了一種高切削高亮度氧化鋁拋光粉的方法,該方法具有工藝流程簡(jiǎn)單,設(shè)備投入少,條件可控性強(qiáng),適合工業(yè)化大生產(chǎn),產(chǎn)品切削力強(qiáng),光亮度高,可適配性強(qiáng)等特點(diǎn)。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:為達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供了一種高切削高亮度氧化鋁拋光粉的制備方法,步驟如下:(1)原料酸處理將原料勃姆石放入鹽酸溶液中,質(zhì)量比為2:5,所用鹽酸濃度為8.5-9.7mol/L;攪拌使勃姆石在酸溶液中始終處于懸浮狀態(tài),反應(yīng)5-8小時(shí),反應(yīng)后壓濾,保留固體物料。(2)水熱反應(yīng)將步驟(1)中酸處理完成后的物料與硅酸鋯按質(zhì)量比2:1加入到反應(yīng)釜內(nèi),加入去離子水,調(diào)節(jié)pH在5.0-6.0,反應(yīng)溫度100-150℃,10小時(shí)后結(jié)束反應(yīng),壓濾,保留固體物料。(3)煅燒將步驟(2)中所得物料在真空高溫爐中煅燒1320-1550℃,保溫時(shí)間為4小時(shí)。(4)粉碎將步驟(3)中煅燒好的物料放入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎,粉碎至粒度范圍為:D10≥0.8μmD50=5.0μmD90≤10.0μm。優(yōu)選地,上述原料勃姆石,粒度范圍為D50=1-3μm,D90≤10μm,其中Na2O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)小于等于0.1%,F(xiàn)e2O3的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)小于等于0.04%。優(yōu)選地,上述調(diào)節(jié)漿料pH的物質(zhì)為冰醋酸。優(yōu)選地,上述粉碎機(jī)為氣流磨、振動(dòng)磨、砂磨機(jī)、沖擊磨中的一種或幾種設(shè)備的組合。優(yōu)選地,上述硅酸鋯細(xì)度在200目以上。本發(fā)明的有益效果是:1、本發(fā)明方法簡(jiǎn)單而有效,可在現(xiàn)有設(shè)備的條件下進(jìn)行,不需要增加特殊的設(shè)備,工藝流程簡(jiǎn)單;2、本發(fā)明方法制得的氧化鋁拋光粉,可以使氧化鋁切削力增加的情況下不會(huì)影響拋光亮度;3、本發(fā)明方法制得的氧化鋁拋光粉,純度高,可與任何其他稀有金屬拋光粉按比例搭配使用,適用性強(qiáng);4、經(jīng)長(zhǎng)期使用,發(fā)現(xiàn)此發(fā)明方法制得的氧化鋁拋光粉,可使不銹鋼拋光速率增加40%以上,亮度增加30%。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。實(shí)施例1將粒度為D50=1-3μm,D90≤10μm的原料勃姆石放入濃度為8.5mol/L的鹽酸溶液中,質(zhì)量比為2:5,攪拌反應(yīng)5小時(shí)后壓濾,按照與硅酸鋯質(zhì)量比為2:1的量加入到反應(yīng)釜內(nèi),加入去離子水,調(diào)節(jié)pH為5.5,反應(yīng)溫度100℃,反應(yīng)十小時(shí)后壓濾,將所得物料在真空高溫爐中煅燒4小時(shí),溫度為1320℃;煅燒完成后放入粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎,粉碎至粒度范圍為D10≥0.8μmD50=5.0μmD90≤10.0μm。實(shí)施例2將粒度為D50=1-3μm,D90≤10μm的原料勃姆石放入濃度為9mol/L的鹽酸溶液中,質(zhì)量比為2:5,攪拌反應(yīng)6小時(shí)后壓濾,按照與硅酸鋯質(zhì)量比為2:1的量加入到反應(yīng)釜內(nèi),加入去離子水,調(diào)節(jié)pH為5.5,反應(yīng)溫度120℃,反應(yīng)十小時(shí)后壓濾,將所得物料在真空高溫爐中煅燒4小時(shí),溫度為1400℃;煅燒完成后放入粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎,粉碎至粒度范圍為D10≥0.8μmD50=5.0μmD90≤10.0μm。實(shí)施例3將粒度為D50=1-3μm,D90≤10μm的原料勃姆石放入濃度為9.7mol/L的鹽酸溶液中,質(zhì)量比為2:5,攪拌反應(yīng)8小時(shí)后壓濾,按照與硅酸鋯質(zhì)量比為2:1的量加入到反應(yīng)釜內(nèi),加入去離子水,調(diào)節(jié)pH為5.5,反應(yīng)溫度150℃,反應(yīng)十小時(shí)后壓濾,將所得物料在真空高溫爐中煅燒4小時(shí),溫度為1550℃;煅燒完成后放入粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎,粉碎至粒度范圍為D10≥0.8μmD50=5.0μmD90≤10.0μm。對(duì)比例1將粒度為D50=1-3μm,D90≤10μm的原料勃姆石在真空高溫爐中煅燒4小時(shí),溫度為1550℃;煅燒完成后放入粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎,粉碎至粒度范圍為D10≥0.8μmD50=5.0μmD90≤10.0μm。對(duì)比例2市購(gòu)氧化鋁拋光粉。拋光實(shí)驗(yàn)1:選擇厚度為1mm,質(zhì)量為20g的不銹鋼樣品,稱(chēng)重,記錄其樣品質(zhì)量;將實(shí)施例1-3和對(duì)比例1-2加入U(xiǎn)nipol拋光試驗(yàn)機(jī)中進(jìn)行拋光試驗(yàn),設(shè)備壓力為2.0Mpa,轉(zhuǎn)速為300rpm;每組重復(fù)試驗(yàn)3次;拋光試驗(yàn)后的各樣品進(jìn)行稱(chēng)重記錄質(zhì)量,結(jié)果如表1所示;并根據(jù)GB1031-1968檢測(cè)其表面粗糙度,結(jié)果如表2所示。表1拋光試驗(yàn)前后各不銹鋼樣品質(zhì)量樣品初始質(zhì)量g拋光后樣品質(zhì)量g樣品質(zhì)量變化實(shí)施例120.12419.7541.84%實(shí)施例220.05119.6581.96%實(shí)施例319.96719.6001.84%對(duì)比例120.09119.9870.52%對(duì)比例219.94319.8670.38%根據(jù)表1結(jié)果顯示,通過(guò)本發(fā)明方法制造的氧化鋁拋光粉,可在拋光后獲得較大的質(zhì)量差,在亮度一樣的情況下,質(zhì)量損失越大說(shuō)明切削力越強(qiáng),切削力強(qiáng)表示生產(chǎn)效率高。表2拋光后不銹鋼樣品表面粗糙度評(píng)價(jià)表面粗糙度光潔度等級(jí)實(shí)施例10.67±0.05▽8實(shí)施例20.61±0.04▽8實(shí)施例30.57±0.07▽8對(duì)比例12.36±0.25▽6對(duì)比例22.98±0.54▽6根據(jù)表2結(jié)果顯示,通過(guò)本發(fā)明方法制造的氧化鋁拋光粉,可使樣品光潔粗糙度達(dá)到較高標(biāo)準(zhǔn),而對(duì)比例1不經(jīng)過(guò)原料酸處理和水熱反應(yīng)的拋光粉,拋光水平和市購(gòu)拋光粉差別不大。拋光實(shí)驗(yàn)2:選擇厚度為10mm,質(zhì)量為100g的軟玉石樣品,硬度為7-8,稱(chēng)重,記錄其樣品質(zhì)量;將實(shí)施例1-3和對(duì)比例1-2加入U(xiǎn)nipol拋光試驗(yàn)機(jī)中進(jìn)行拋光試驗(yàn),設(shè)備壓力為3.0Mpa,轉(zhuǎn)速為300rpm;每組重復(fù)試驗(yàn)3次;根據(jù)GB1031-1968檢測(cè)其表面粗糙度,結(jié)果如表3所示。表3拋光后玉石樣品表面粗糙度評(píng)價(jià)表面粗糙度光潔度等級(jí)實(shí)施例10.09±0.01▽10實(shí)施例20.10±0.01▽10實(shí)施例30.10±0.01▽10對(duì)比例11.11±0.09▽7對(duì)比例21.09±0.12▽7表3結(jié)果與表2基本相同,通過(guò)本發(fā)明方法制造的氧化鋁拋光粉,可使樣品光潔粗糙度達(dá)到較高標(biāo)準(zhǔn)。拋光實(shí)驗(yàn)3:選擇厚度為10mm,質(zhì)量為50g的水晶樣品,硬度為7,稱(chēng)重,記錄其樣品質(zhì)量;將實(shí)施例1-3和對(duì)比例1-2加入U(xiǎn)nipol拋光試驗(yàn)機(jī)中進(jìn)行拋光試驗(yàn),設(shè)備壓力為3.0Mpa,轉(zhuǎn)速為300rpm;每組重復(fù)試驗(yàn)3次;根據(jù)GB1031-1968檢測(cè)其表面粗糙度,結(jié)果如表4所示。表4拋光后水晶樣品表面粗糙度評(píng)價(jià)表面粗糙度光潔度等級(jí)實(shí)施例10.08±0.01▽10實(shí)施例20.08±0.01▽10實(shí)施例30.09±0.01▽10對(duì)比例11.02±0.12▽7對(duì)比例20.98±0.08▽7表4結(jié)果同樣與表2基本相同,通過(guò)本發(fā)明方法制造的氧化鋁拋光粉,可使樣品光潔粗糙度達(dá)到較高標(biāo)準(zhǔn)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3