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官方微信摘要 AZ-40锆刚玉磨料性能好坏的判断指标：1、微晶结构和尺寸2、氧化锆含量&nbs
2016年5月17日下午，郑州威源新材料有限公司郭志邦在行业大会作“AZ-40锆刚玉磨料的应用”专题报告，以下是根据报告PPT整理内容：
AZ-40锆刚玉磨料性能好坏的判断指标：
1、微晶结构和尺寸
2、氧化锆含量
3、粒度组成
4、堆积密度
微晶结构和尺寸
AZ-40锆刚玉磨料的共晶体的微晶结构和微晶尺寸是最主要的性能指标。它决定着磨料的质量是否稳定、自锐性是否好，使用寿命是否长。
AZ-40锆刚玉磨料的共晶体的微晶结构是否完美、微晶尺寸是否足够小，主要取决于磨料冶炼时冷却速度的快慢。冷却速度快，磨料的共晶体的微晶结构就好，相分离就少，微晶尺寸也小；否则冷却速度慢，磨料的共晶体的结构就差，相分离就多，同时微晶尺寸也大。
AZ-40锆刚玉在熔点附近的晶体生长速度为11.1μm/s。
完美的微晶均相结构
AZ-40锆刚玉磨料性能好坏的判断指标：
1、微晶结构和尺寸
2、氧化锆含量
3、粒度组成
4、堆积密度
微晶结构和尺寸
AZ-40锆刚玉磨料的共晶体的微晶结构和微晶尺寸是最主要的性能指标。它决定着磨料的质量是否稳定、自锐性是否好，使用寿命是否长。
AZ-40锆刚玉磨料的共晶体的微晶结构是否完美、微晶尺寸是否足够小，主要取决于磨料冶炼时冷却速度的快慢。冷却速度快，磨料的共晶体的微晶结构就好，相分离就少，微晶尺寸也小；否则冷却速度慢，磨料的共晶体的结构就差，相分离就多，同时微晶尺寸也大。
AZ-40锆刚玉在熔点附近的晶体生长速度为11.1μm/s。
完美的微晶均相结构
AZ-40锆刚玉共晶体世界最好水平平均是12μm，冷却速度约93度/秒；
郑州威源公司利用的是王博士拥有自主知识产权的冷却技术，冷却速度大于100度/秒；共晶体最小尺寸10μm。
氧化锆含量
氧化锆含量是否稳定，是判断AZ-40锆刚玉磨料质量是否稳定的最重要指标；
产品磨削性能波动的根本原因是磨料硬度和韧性的变化；
硬度和韧性变化的原因是显微结构的变化；
显微结构变化的原因是相分离引起的颗粒相增韧增强或者应力集中；
因此，稳定产品质量的关键是控制相分离；
理想的相分离分数应小于5% ，均相按95% 计算，若分离相为氧化铝，氧化锆含量为38% ；若分离相为氧化锆，氧化锆含量为43%。 所以好的AZ-40锆刚玉磨料的氧化锆含量应在38%~43%；
威源公司的AZ-40锆刚玉磨料的氧化锆含量控制在39%~41%；
实验证明氧化锆含量相差5%，产品磨削性能相差40%；
氧化锆含量的测试方法
1、苦杏仁酸重量法：准确率81%；
2、X射线荧光光谱法：准确率89%；
3、能量色散X光谱仪法：原上海XX大学发明，后经过我公司王博士进一步开发、试验，用40个标准样品校样，经数学拟合分析，才完善的测试方法。准确率98%；
4、威源公司规定对每一炉的AZ-40锆刚玉磨料都要进行氧化锆含量的测试，没有达到39%~41%标准的重新回炉冶炼。所以威源公司出厂的AZ-40锆刚玉磨料的含量都是很稳定的，也就是说我们的产品质量也是很稳定的；
粒度组成
AZ-40锆刚玉磨料的粒度组成和国标是有差别的。知名品牌的AZ-40锆刚玉磨料的粒度组成相比国标，P80及以粗粒度号的粗粒、基本粒要高些；P100及以细粒度号是一致的；
威源公司的AZ-40锆刚玉磨料的粒度组成相比国标，P150及以粗粒度号的粗粒、基本粒都要高些。
威源公司采用了一种先进的制粒工艺，能满足用户对粒度组成的特殊要求。特殊的粒度组成在一些特殊的使用领域具有较大优势；
堆积密度
堆积密度测试的是磨料的长径比；
磨料的使用范围不同，对磨料长径比要求也不一样；
对于纸基和薄膜产品，长径比越大，切削速度越快，磨削寿命越长。而对于重负荷磨削，长径比接近1时才比较耐磨。 所以说对粗粒度布基锆刚玉砂带，片状越多越不耐磨；
威源公司花费40万购置一台激光粒度仪，不仅能测粒径分布，还能测长径比。对磨料的使用有很大的指导作用；
AZ-40锆刚玉磨料的应用范围
AZ-40锆刚玉磨料的研发原本是针对不锈钢和钛合金的磨削而设计的，但现在的使用范围越来越大，在不断地延伸；
涂附磨具方面：布基、纸基、薄膜、无纺布、钢纸砂盘等。布基锆刚玉产品不仅用来做砂带，做砂页盘的比重越来越大；
固结磨具方面：磨路轨砂轮、切割片、角磨片等；
原材料的选择
只有好的磨料，没有其它好的原材料配合，发挥不出锆刚玉磨料的全部性能，也做不出好的锆刚玉产品；
在固结磨具方面，没有好的粘结剂、不添加好的偶联剂，锆刚玉磨料颗粒是很难把持住的，这样做出来的产品同棕刚玉没有太大的差别；
在涂附磨具方面，如果不采用粘结性能好的、耐高温的树脂，没有好的涂层配方，这样做出来的砂带，虽然比棕刚玉要好一些，但不可能达到国外产品的水平；
制造过程中应该注意的问题 （仅以布基砂带为例）
郑州威源公司利用的是王博士拥有自主知识产权的冷却技术，冷却速度大于100度/秒；共晶体最小尺寸10μm。
氧化锆含量
氧化锆含量是否稳定，是判断AZ-40锆刚玉磨料质量是否稳定的最重要指标；
产品磨削性能波动的根本原因是磨料硬度和韧性的变化；
硬度和韧性变化的原因是显微结构的变化；
显微结构变化的原因是相分离引起的颗粒相增韧增强或者应力集中；
因此，稳定产品质量的关键是控制相分离；
理想的相分离分数应小于5% ，均相按95% 计算，若分离相为氧化铝，氧化锆含量为38% ；若分离相为氧化锆，氧化锆含量为43%。 所以好的AZ-40锆刚玉磨料的氧化锆含量应在38%~43%；
威源公司的AZ-40锆刚玉磨料的氧化锆含量控制在39%~41%；
实验证明氧化锆含量相差5%，产品磨削性能相差40%；
氧化锆含量的测试方法
1、苦杏仁酸重量法：准确率81%；
2、X射线荧光光谱法：准确率89%；
3、能量色散X光谱仪法：原上海XX大学发明，后经过我公司王博士进一步开发、试验，用40个标准样品校样，经数学拟合分析，才完善的测试方法。准确率98%；
4、威源公司规定对每一炉的AZ-40锆刚玉磨料都要进行氧化锆含量的测试，没有达到39%~41%标准的重新回炉冶炼。所以威源公司出厂的AZ-40锆刚玉磨料的含量都是很稳定的，也就是说我们的产品质量也是很稳定的；
粒度组成
AZ-40锆刚玉磨料的粒度组成和国标是有差别的。知名品牌的AZ-40锆刚玉磨料的粒度组成相比国标，P80及以粗粒度号的粗粒、基本粒要高些；P100及以细粒度号是一致的；
威源公司的AZ-40锆刚玉磨料的粒度组成相比国标，P150及以粗粒度号的粗粒、基本粒都要高些。
威源公司采用了一种先进的制粒工艺，能满足用户对粒度组成的特殊要求。特殊的粒度组成在一些特殊的使用领域具有较大优势；
堆积密度
堆积密度测试的是磨料的长径比；
磨料的使用范围不同，对磨料长径比要求也不一样；
对于纸基和薄膜产品，长径比越大，切削速度越快，磨削寿命越长。而对于重负荷磨削，长径比接近1时才比较耐磨。 所以说对粗粒度布基锆刚玉砂带，片状越多越不耐磨；
威源公司花费40万购置一台激光粒度仪，不仅能测粒径分布，还能测长径比。对磨料的使用有很大的指导作用；
AZ-40锆刚玉磨料的应用范围
AZ-40锆刚玉磨料的研发原本是针对不锈钢和钛合金的磨削而设计的，但现在的使用范围越来越大，在不断地延伸；
涂附磨具方面：布基、纸基、薄膜、无纺布、钢纸砂盘等。布基锆刚玉产品不仅用来做砂带，做砂页盘的比重越来越大；
固结磨具方面：磨路轨砂轮、切割片、角磨片等；
原材料的选择
只有好的磨料，没有其它好的原材料配合，发挥不出锆刚玉磨料的全部性能，也做不出好的锆刚玉产品；
在固结磨具方面，没有好的粘结剂、不添加好的偶联剂，锆刚玉磨料颗粒是很难把持住的，这样做出来的产品同棕刚玉没有太大的差别；
在涂附磨具方面，如果不采用粘结性能好的、耐高温的树脂，没有好的涂层配方，这样做出来的砂带，虽然比棕刚玉要好一些，但不可能达到国外产品的水平；
制造过程中应该注意的问题 （仅以布基砂带为例）
布基处理
拉伸张力要足够大，温度160℃左右；
热定型最关键，温度210 ℃左右；定型后的布基强度一般会增加30%左右；
处理好的布基必须能耐温125℃，必须测定在125℃时的伸长与剥离强度等指标；
断裂强度＞3500N/5cm；断裂延伸＜15%；600N延伸＜ 1%；剥离强度＞ 280N/5cm；
植砂
粗粒度采用两次植砂方式，先重力植半脆刚玉或煅烧刚玉，后静电植锆刚玉；
两次植砂比值 重力:静电=35%~50%:50%~65%;
细粒度采用磨料混合的静电植砂方式；
AZ-40锆刚玉的导电系数同其它刚玉类相比要差些，混合磨料静电植砂时，后上去的是锆刚玉，磨削时发挥作用的依然是锆刚玉，所以混合静电植砂不失为一种好方法。
要想达到锆刚玉磨料的静电植砂工艺数量，静电植砂室的温度、湿度做一些合理调整很关键；
粘结剂（底胶 复胶 涂层）
从模型可以看出，从底胶、复胶到涂层磨削时温度是逐渐上升的，从125 ℃逐渐到1000 ℃；
作为底胶的酚醛树脂，耐热温度要达到250 ℃，更重要是考虑它的粘结性和剥离强度。是否掉砂底胶的选择起关键作用；
复胶既要考虑它的粘结强度，更主要的是考虑它的耐热性能；
涂层主要起润滑、降温作用。普通涂层的主要原材料是硬脂酸盐，再添加树脂和一些特殊材料。不同生产厂家的涂层配方都有各自的独特性；
AZ-40锆刚玉磨料的后处理
拉伸张力要足够大，温度160℃左右；
热定型最关键，温度210 ℃左右；定型后的布基强度一般会增加30%左右；
处理好的布基必须能耐温125℃，必须测定在125℃时的伸长与剥离强度等指标；
断裂强度＞3500N/5cm；断裂延伸＜15%；600N延伸＜ 1%；剥离强度＞ 280N/5cm；
植砂
粗粒度采用两次植砂方式，先重力植半脆刚玉或煅烧刚玉，后静电植锆刚玉；
两次植砂比值 重力:静电=35%~50%:50%~65%;
细粒度采用磨料混合的静电植砂方式；
AZ-40锆刚玉的导电系数同其它刚玉类相比要差些，混合磨料静电植砂时，后上去的是锆刚玉，磨削时发挥作用的依然是锆刚玉，所以混合静电植砂不失为一种好方法。
要想达到锆刚玉磨料的静电植砂工艺数量，静电植砂室的温度、湿度做一些合理调整很关键；
粘结剂（底胶 复胶 涂层）
从模型可以看出，从底胶、复胶到涂层磨削时温度是逐渐上升的，从125 ℃逐渐到1000 ℃；
作为底胶的酚醛树脂，耐热温度要达到250 ℃，更重要是考虑它的粘结性和剥离强度。是否掉砂底胶的选择起关键作用；
复胶既要考虑它的粘结强度，更主要的是考虑它的耐热性能；
涂层主要起润滑、降温作用。普通涂层的主要原材料是硬脂酸盐，再添加树脂和一些特殊材料。不同生产厂家的涂层配方都有各自的独特性；
AZ-40锆刚玉磨料的后处理
磨料整形：对细粒度，在一些特殊用途，作用非常明显；
涂层处理：增加磨料和粘结剂的结合力。
锆刚玉砂带磨削参数选择
涂层处理：增加磨料和粘结剂的结合力。
锆刚玉砂带磨削参数选择
切削量不宜过大；
压力要足够大；
速度根据工件的材质硬度来定，磨料和工件差别越大，速度可以越高。不锈钢30m/s左右、钛合金15m/s左右；
磨削区域温度最好大于400 ℃；
在650℃时，锆刚玉有个相变，从四方相到单斜相，体积增加较大，这也是锆刚玉磨料为什么不能做陶瓷砂轮 的原因（烧成温度大于1000 ℃左右），多用来做树脂砂轮（固化温度小于150 ℃ ）；
压力要足够大；
速度根据工件的材质硬度来定，磨料和工件差别越大，速度可以越高。不锈钢30m/s左右、钛合金15m/s左右；
磨削区域温度最好大于400 ℃；
在650℃时，锆刚玉有个相变，从四方相到单斜相，体积增加较大，这也是锆刚玉磨料为什么不能做陶瓷砂轮 的原因（烧成温度大于1000 ℃左右），多用来做树脂砂轮（固化温度小于150 ℃ ）；
AZ-40锆刚玉和AZ-25锆刚玉的区别
下图为AZ-40锆刚玉的显微结构，是完全均相结构，可看做是水泥；
下图为AZ-25锆刚玉的显微结构，有共晶体、有析出。可看做水泥和沙子；
AZ-25锆刚玉的客观韧性太大，是不能用来作砂带的，只能用来作重负荷砂轮；
AZ-40锆刚玉磨料的生产，是氧化锆和氧化铝在1900 ℃以上温度熔融，然后冷却至共晶点时形成共晶体，我们用的就是这种共晶体；
好的锆刚玉磨料标准：最小的晶体尺寸、最小的晶棒、最小的晶体间隙及最少的相分离；前两者是保证最好的自锐性的，最少的相分离是保证质量稳定的。
AZ-40锆刚玉磨料的生产，是氧化锆和氧化铝在1900 ℃以上温度熔融，然后冷却至共晶点时形成共晶体，我们用的就是这种共晶体；
好的锆刚玉磨料标准：最小的晶体尺寸、最小的晶棒、最小的晶体间隙及最少的相分离；前两者是保证最好的自锐性的，最少的相分离是保证质量稳定的。
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