RU1836193C - Способ получени абразивного материала в виде порошка - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : способ заключаетс  в смешивании углеродсодержащего компонента с минеральной основой, синтез посредством термообработки и разделение по фракции, в качестве минеральной основы используют измельченные и дегидратированные железомарганцееые конкреции (ЖМК), а также борную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%: ЖМК 45-60, углерод 20-25, борна  кислота - остальное, а синтез посредством термообработки ведут в среде водорода при температуре 1300-1400°С в течение 20- 60 мин. 1 табл.

Description

I Изобретение относитс  к способам пол- (учени  абразивных материалов в виде порошка на основе неорганических веществ. j Цель изобретени  - повышение абра- зивной износостойкости получаемого материала при одновременном упрощении и удешевлении технологии изготовлени , т.е. устранение основного противоречи  при получении (изготовлении) абразивного материала с высокими характеристиками при несложной и приемлемой по стоимости технологии .

| Цель достигаетс  предлагаемым способом получени  абразивного материала в виде порошка, включающем смешивание углеродсодержащего компонента с минеральной основой, синтез посредством термообработки и разделение по фракци м крупности, в котором в качестве минеральной основы используют измельченные и дегидратированные железомарганцееые

конкреции (ЖМК), а также борную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%: ЖМК 45-60, углерод 20-25, борна  кислота остальное, а синтез посредством термообработки ведут в среде водорода при температуре 1300-1400°С в течение 20- 60 мин.

Дл  получени  абразивного порошка используют фракцию продукта синтеза крупностью 3-5 мкм.

Основными существенными отличи ми способа  вл етс  использование в качестве минеральной основы измельченных и дегидратированных ЖМК, а также отсутствие большого давлени  и сравнительно низка  температура при термосинтезе. Эта сово- купность существенных отличий и создает положительный эффект.

Сущность способа заключаетс  в том. что установлена высока , на уровне алмазных паст, абразивность содержащих ЖМК

(Л

С

оо

CJ

о

т

чэ

CJ

со

материалов, полученных при термосинтезе в среде аодорода. Способ получени  абразивного материала в виде порошка включает следующие технологические операции: измельчение и дегидратацию ЖМК, смешивание ЖМК с Ворной кислотой и сажей в определенном соотношении компонентов, термосинтез в среде водо- .рода при температуре Т 300-1400°С в течение 20-60 мин.

В качестве минеральной основы абразивного материала использовали тихоокеанские ЖМК, содержащие следующие компоненты (см. т а блицу), мас.%: гидрокси- ды марганца - 42-46, железа - 6-10, кремни  - 12-18, алюмини  - 4-6,.никел  - 1,3-1,5, а также оксиды кальци , титана, бари , меди, кобальта и редкоземельные элементы - остальное,

Способ иллюстрируетс  следующими примерами.

П р и м е р 1. Измельченные до крупности 0,05 мкм - 5,0 мкм и дегидратированные на воздухе при температуре 2СО-300°С в течение часа ЖМК первой пробы смешивали с сажей и борной кислотой в следующем соотношении, мас.%: 53:23, 5:23,5 (ЖМК: сажа: НзВО з), нагревали до температуры 1375 ±25°С в среде водорода и выдерживали в течение одного часа. Полученный в результате термосинтеза композиционный порошок, содержащий бориды и карбиды марганца и железа, разделили по фракци м и использовали фракцию крупностью 3- 5 мкм в качестве абразивного материала, который исследовали на абразивную способность в сравнении с алмазной пастой зернистости 3-5 мкм.

Измеренные значени  абразивных свойств полученного материала по сравнению с алмазной пастой АСМ 5/3 НОМ Г (ТУ- 2-037-506-85) представлены в таблице.

П р. и м е р 2. Получали абразивный порошок потехнологии примера 1 с использованием ЖМК первой пробы и соотношением ЖМК, сажи и борной кислоты, мас.% 44:19:37.

Примеры 3-5. Абразивный порошок, получали потехнологии примера 1 с соотношением (мас.%) ингредиентов ЖМК (перва  проба): сажа : НзВОз соответственно:

пример 3 пример 4 пример 5

62 40 66

28 : 10, 17:43, 30 :.04

П р и м е р 6. Абразивный порошок получали по технологии примера 1 с соотношением ингредиентов ЖМК (втора  проба), сажа, борна  кислота (мае,%): 53:23,5:23,5.

П р и м е р Т. Получали абразивный порошок потехнологии примера 1 с использованием ЖМК третьей пробы и соотношением ЖМК, сажи и борной кислоты, мас.%:

53, : 23,5 : 23,5,

В таблице представлены результаты исследовани  абразивных свойств материалов , полученных предлагаемым способом дл  трех типов (проб) ЖМК и дл  п ти соотношений составл ющих компонентов (ЖМК, сажи и борной кислоты).

Как видно из таблицы, абразивные свойства синтезированного предложенным способом материала выше, чем у алмазной

пасты, при соотношении ингредиентов (ЖМК, сажа, НзВОз), мас.%: ЖМК 45-60, сажа 20-25. борна  кислота 35-15 (примеры 1-3, 6, 7). Снижение содержани  ЖМК и углерода при повышении содержани  борной кислоты ведет к ухудшению абразивных свойств (пример 4). Повышение содержани  ЖМК и сажи при снижении содержани  борной кислоты ведет к уменьшению количест- ва боридов и увеличению количества

Свободного углерода, что также снижает аб- разивность (пример 5).

Таким образом, материалы, полученные предлагаемым способом, обладают высокой абразивной способностью. Одновременно

способ повышени  абразивной износостойкости за счет использовани  ЖМК в составе минеральной основы материала  вл етс  более экономически эффективным по сравнению с известными способами получени 

абразивов, поскольку не требуют сложной энергоемкой и дорогосто щей технологии, а стоимости ЖМК (запас которых велик как в океанах, так и в мор х) более, чем на пор док ниже стоимости алмазов и алмазных

порошков.

Важным преимуществом способа  вл етс  возможность разрешени  противоречи  между достижением высоких абразианых свойств материала и высокой

стоимостью сложной аппаратурно-техноло- гической схемы его получени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   0 Способ получени  абразивного материала в виде порошка, включающий смешивание углеродосодержащего компонента с минеральной основой, синтез посредством термообработки и разделение по фракци м,

   5 отличающийс  тем, что в качестве минеральной основы абразивного материала используют измельченные и дегидратированные железомарганцевые конкреции, а также борную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Железомарганцевые конкреции 45-60 Углерод20-25

   Борна  кислота Остальное,

   а синтез посредством термообработки ведут в среде водорода при температуре 1300-1400°С в течение 20-GO мин.

   Примечание. РМЗ 7 редкоземельные материалы.