CN105131906A - 一种柔性磁性磨料 - Google Patents

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CN105131906A CN201510565223.7A CN201510565223A CN105131906A CN 105131906 A CN105131906 A CN 105131906A CN 201510565223 A CN201510565223 A CN 201510565223A CN 105131906 A CN105131906 A CN 105131906A
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葛铁军
肖尚雄
王佳
刘浪
张瑾
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Abstract

一种柔性磁性磨料，涉及一种磨料，该磨料是由基体、铁磁性材料、磨料和添加剂所组成的复合磁性研磨材料，兼具粘弹性、磁性和刚性，其组分为：基体100份；磁体300-500份；磨料150-250份；硫化剂1-2份；促进剂1？1-2份；促进剂2？1-2份；无机活化剂4-6份；有机活化剂？1-2份；增塑剂20-60份；补强剂60-100份；偶联剂6-10份。本发明柔性磁性磨料所用基体为顺丁橡胶，将高弹性、高耐磨性、耐热氧老化性、耐曲挠性的优点赋予磁性磨料，使得合成出的磨料使用寿命长、弹性大、眼膜效果好。

Description

一种柔性磁性磨料
技术领域
本发明涉及一种磨料，特别是涉及一种柔性磁性磨料。
背景技术
随着科学技术的发展和社会的进步，人们对机械产品的性能、质量都提出了越来越高的要求，而光整加工技术的宗旨正是提高机械产品表面质量。经过光整加工的零件的表面具有低的粗糙度和良好的微观几何形貌，同时零件本身还具有耐磨、防腐蚀、抗疲劳、使用寿命长等特点。磁性研磨加工技术是一种有效的光整加工方法。这种加工方法具有高精度和高表面质量的特点，其适用于平面、球面、圆柱面和其他复杂形状零件的加工。同时磁性研磨加工技术还可以很好的与数控机床、加工中心和机器人结合，以使实现光整加工的自动化。
公开号为CN201510072160的发明专利申请介绍了一种一种粘弹性磁性磨具及其制备方法，发明所述的粘弹性磁性磨具是由基体、铁磁性材料、磨料、表面改性剂等组成的团状复合磁性研磨材料，呈半固体状，具有粘弹性、磁性、流动性和良好的形状适应性，可以到达工件表面的死角、棱边等任意加工部位。但其制备工艺复杂，磨具体积大适用范围少，所用基体弹性偏低，不足以寄给磨料足够的柔性。
黄虎，陈红玲等人介绍了粘弹性磁性磨料光整机理研究与加工实验，介绍了粘弹性磁性磨料的制备方法，运用流变学原理分析了粘弹性磁性磨料在磁场中的磁流变效应，发现磨料的剪切应力与磁场强度、基体粘度和固相体积分数有关。但其合成原料的选择过于简单，合成的磨料达不到工业上对机械产品表面质量的高要求。
综上，磁性磨料在磁力研磨加工中占有很重要的地位。但目前，国内外所应用的磁性磨料都存在着磨削效率低、使用寿命短、生产成本高、工艺复杂等问题，急需一种性能优异、工艺简单的新型柔性磁性磨料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柔性磁性磨料，本发明柔性磁性磨料所用基体为顺丁橡胶，将高弹性、高耐磨性、耐热氧老化性、耐曲挠性的优点赋予磁性磨料，使得合成出的磨料使用寿命长、弹性大、眼膜效果好。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种柔性磁性磨料，该磨料是由基体、铁磁性材料、磨料和添加剂所组成的复合磁性研磨材料，兼具粘弹性、磁性和刚性，其组分为：基体100份；磁体300-500份；磨料150-250份；硫化剂1-2份；促进剂11-2份；促进剂21-2份；无机活化剂4-6份；有机活化剂1-2份；增塑剂20-60份；补强剂60-100份；偶联剂6-10份。
所述的柔性磁性磨料，基体选用顺丁橡胶；铁磁性材料为具有导磁性的粉状颗粒纯铁粉，粒度范围为100-600目；磨料选用的是粒度为W28、纯度为Al2O3≥98.00%，Na2O≤0.80%的白刚玉。
所述的柔性磁性磨料，所述的硫化剂为硫磺；促进剂1为促进剂TMTD；促进剂2为促进剂M；无机活化剂为氧化锌；无机活化剂为硬脂酸；增塑剂为石蜡油；补强剂为HAF炭黑；偶联剂为酞酸酯偶联剂；
所述的柔性磁性磨料，磁体和磨料在加工前使用酞酸酯偶联剂进行预处理，以增加其分散性和与其橡胶基体的粘结性；
所述的柔性磁性磨料，加工混炼过程中，混炼温度为70℃；
所述的柔性磁性磨料，硫化后需进行粉碎、筛选，最终得到所需粒径的柔性磁性磨料。
本发明的优点与效果是：
本发明在外界磁力场作用下，柔性磁性磨料与工件接触的面积大，由以前点对面的接触转变成面对面的接触，增大了基体上的磨料与工件的碰撞频率，从而提高了磨削效率。其次柔性磁性磨料所用基体为顺丁橡胶，将高弹性、高耐磨性、耐热氧老化性、耐曲挠性的优点赋予磁性磨料，使得合成出的磨料使用寿命长、弹性大、眼膜效果好。本合成方法生产成本低、工艺简单、易于实现且环保性能好，可以大大降低零件表面粗糙度。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
（1）将300份还原铁粉、150份白刚玉用6份酞酸酯偶联剂处理待用；
（2）将开炼机滚轮预热至70℃；
（3）将100份顺丁橡胶放进开炼机进行塑炼10分钟；
（4）加入40重量份的HAF炭黑、5份氧化锌、80份还原铁粉和40份白刚玉，混炼10分钟；
（4）加入40份石蜡油、剩余40重量份的HAF炭黑、80份还原铁粉和40份白刚玉，混炼10分钟；
（5）加入1.5份促进剂TMTD、1.5份促进剂M、80份还原铁粉和40份白刚玉，混炼10分钟；
（6）加入1.5份硫磺、60份还原铁粉和30份白刚玉，混炼10分钟；
（7）加入4份硬脂酸，混炼15分钟出料；
（8）放置一天后，测定硫化条件；
（9）放入平板硫化机硫化；
（10）放入粉碎机粉碎；
（11）筛选出所需粒径的柔性磁性磨料。
实施例2
（1）将400份还原铁粉、200份白刚玉用8份酞酸酯偶联剂处理待用；
（2）将开炼机滚轮预热至70℃；
（3）将100份顺丁橡胶放进开炼机进行塑炼10分钟；
（4）加入40重量份的HAF炭黑、5份氧化锌、100份还原铁粉和50份白刚玉，混炼10分钟；
（4）加入40份石蜡油、剩余40重量份的HAF炭黑、100份还原铁粉和50份白刚玉，混炼10分钟；
（5）加入1.5份促进剂TMTD、1.5份促进剂M、100份还原铁粉和50份白刚玉，混炼10分钟；
（6）加入1.5份硫磺、100份还原铁粉和50份白刚玉，混炼10分钟；
（7）加入5份硬脂酸，混炼15分钟出料；
（8）放置一天后，测定硫化条件；
（9）放入平板硫化机硫化；
（10）放入粉碎机粉碎；
（11）筛选出所需粒径的柔性磁性磨料。
实施例3
（1）将500份还原铁粉、250份白刚玉用10份酞酸酯偶联剂处理待用；
（2）将开炼机滚轮预热至70℃；
（3）将100份顺丁橡胶放进开炼机进行塑炼10分钟；
（4）加入40重量份的HAF炭黑、5份氧化锌、120份还原铁粉和60份白刚玉，混炼10分钟；
（4）加入40份石蜡油、剩余40重量份的HAF炭黑、120份还原铁粉和60份白刚玉，混炼10分钟；
（5）加入1.5份促进剂TMTD、1.5份促进剂M、120份还原铁粉和60份白刚玉，混炼10分钟；
（6）加入1.5份硫磺、140份还原铁粉和70份白刚玉，混炼10分钟；
（7）加入6份硬脂酸，混炼15分钟出料；
（8）放置一天后，测定硫化条件；
（9）放入平板硫化机硫化；
（10）放入粉碎机粉碎；
（11）筛选出所需粒径为100-400的的柔性磁性磨料。
加工实例
用磁性光整加工设备对45钢（D=40mm、l=370mm）工件进行光整加工，磁场为0.60T，
加工间隙为4mm，转速为610r/min。分别用实施例1、2、3所得柔性磁性磨料填充在磁极头与工件之间的空隙处，光整加工工件12min，每加工3min用粗糙度仪测量并记录工件的表面粗糙度值Ra值（μm）。
表1
初始粗糙度 3min后 6min后 9min后 12min后
实施例1 1 0.83 0.73 0.55 0.50
实施例2 1 0.71 0.52 0.48 0.43
实施例3 1 0.70 0.53 0.46 0.41
市售某磨料 1 0.85 0.79 0.72 0.61
由表中数据可见，随加工时间增加，工件表面粗糙度逐渐降低最后趋于平缓，且柔性磁性磨料加工效果明显优于普通的磁性磨料。其中，实施例2合3的配比所得磨料光整加工效果较优，这是由于其刚性成分比例较大导致。

Claims (6)

1.一种柔性磁性磨料，其特征在于该磨料是由基体、铁磁性材料、磨料和添加剂所组成的复合磁性研磨材料，兼具粘弹性、磁性和刚性，其组分为：基体100份；磁体300-500份；磨料150-250份；硫化剂1-2份；促进剂11-2份；促进剂21-2份；无机活化剂4-6份；有机活化剂1-2份；增塑剂20-60份；补强剂60-100份；偶联剂6-10份。
2.根据权利要求1所述的柔性磁性磨料，其特征在于基体选用顺丁橡胶；铁磁性材料为具有导磁性的粉状颗粒纯铁粉，粒度范围为100-600目；磨料选用的是粒度为W28、纯度为Al2O3≥98.00%，Na2O≤0.80%的白刚玉。
3.根据权利要求1所述的柔性磁性磨料，其特征在于所述的硫化剂为硫磺；促进剂1为促进剂TMTD；促进剂2为促进剂M；无机活化剂为氧化锌；无机活化剂为硬脂酸；增塑剂为石蜡油；补强剂为HAF炭黑；偶联剂为酞酸酯偶联剂。
4.根据权利要求1所述的柔性磁性磨料，其特征在于磁体和磨料在加工前使用酞酸酯偶联剂进行预处理，以增加其分散性和与其橡胶基体的粘结性。
5.根据权利要求1所述的柔性磁性磨料，其特征在于加工混炼过程中，混炼温度为70℃。
6.根据权利要求1所述的柔性磁性磨料，其特征在于硫化后需进行粉碎、筛选，最终得到所需粒径的柔性磁性磨料。
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