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青岛四砂泰益超硬研磨股份有限公司 翟涵
陶瓷磨料是一种新型、具有很好的发展前途的高性能磨料。本文从定义、种类和性能几方面对国内外陶瓷磨料产品进行比较全面的分析和对比，并简要介绍了陶瓷磨料的应用。
陶瓷磨料 蓝色陶瓷磨料 球状晶粒 片状结构 显微硬度 球磨韧性 微破碎性能
陶瓷磨料是从上世纪末兴起的一种带有革命性的新一代氧化铝微晶磨料，具有硬度高、韧性好、磨削锋利、发热量少等特点。与普通磨料比较，陶瓷磨料制成的磨具具有磨耗比高，形状保持能力好，工件表面加工质量好，砂轮修正少，磨削效率高等突出优越性，特别适用于各种合金钢、淬火钢、工具钢、硬铬、硬铸铁等材料的磨削。本文从陶瓷磨料的定义、品种、性能对比等方面作简要介绍。
按GB/T16458—2009定义：利用化学法合成氧化铝超细粉体，然后通过烧结的方法而制成的具有微晶结构的刚玉磨料。
按照这个定义，许许多多的烧结刚玉都可以称作陶瓷磨料，显然与大家已经认知的陶瓷磨料区别很大。本作者觉得下面的叙述作为陶瓷刚玉磨料的概念可能会更准确一些。“以一水氧化铝为原料，利用溶胶凝胶工艺制造粉体，然后通过烧结的方法制成的具有微晶结构的刚玉磨料”。
按照陶瓷磨料的晶体结构可以分为两类：
一类是以3M公司生产的陶瓷刚玉磨料为代表，它称为cubitron磨料。国内生产厂家为青岛四砂泰益超硬研磨股份有限公司，它的代号为BCA磨料。这类陶瓷磨料外观是蓝色，具有两个物相：一个是球状的氧化铝相，另一个是具有片状结构的物相。图1 是颗粒状的蓝色陶瓷磨料，图2 是其显微结构。
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图1 颗粒状的蓝色陶瓷磨料 图2 扫描电镜 ![]()
图3 青岛四砂泰益超硬研磨公司生产蓝色陶瓷磨料(BCA）
另一类是以圣戈班公司生产为代表，称为SG磨料，外观为白色，其晶粒为氧化铝球形晶粒，如图4，图5。
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图4陶瓷磨料颗粒 图5陶瓷磨料扫描电镜
1、陶瓷磨料物理性能对比![]()
2、陶瓷磨料显微结构对比
蓝色陶瓷磨料(BCA)显微结构----具有片状结构![]()
图6陶瓷磨料（BCA）表面的扫面电镜 图7陶瓷磨料（BCA）断面的扫面电镜
陶瓷磨料（SG）显微结构----球状晶粒![]()
图8陶瓷磨料（SG）表面的扫面电镜 图9陶瓷磨料（SG）断面的扫面电镜
3、陶瓷磨料与普通磨料微破碎性能对比
从图10 可以看出，由于普通电熔刚玉磨料韧性低，晶体尺寸大，在磨削时，磨粒在工作面被磨去后扁平钝化，在磨削力的作用下磨粒容易从磨具上整体脱落，使用寿命短，而陶瓷磨料的整个磨损过程也是磨粒自身的自锐过程。在使用寿命期间，磨粒表面层被磨钝的微小晶粒在磨削力的作用下从磨粒上脱落后，会不断暴露出新的锋利的微小磨削刃，使磨粒始终处于锋利状态。用陶瓷磨料做成的磨具具有寿命长，自锐性好，切削效率高，不易烧伤工件的特点。![]()
图10 普通磨料和陶瓷磨料微破碎性能对比
4、不同陶瓷磨料种类的磨削时的特点![]()
图11各种陶瓷磨料的磨削条件
图11中的Delta 是一种具有尖锐形状，晶体结构为球形晶粒的陶瓷磨料，它适合在比较低的磨削压力下磨削。SG是一种具有块状形状，晶体结构为球形晶粒的陶瓷磨料，它适合在更高的磨削压力下磨削。TG 是圣戈班公司生产的柱状陶瓷磨料，晶体结构也是球形晶粒，它适合在更高的磨削压力下磨削。而蓝色磨料就是具有片状晶粒结构的cubitron 或BCA ,它可以在各种磨削压力下工作，通用性更强。
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制作陶瓷结合剂砂轮：
1、 必须是低温陶瓷结合剂
SG磨料适合 ≤1000 ℃烧成温度，BCA磨料适合 ≤1100 ℃烧成温度，BCA磨料可以耐受更高的烧成温度，容易制取优异性能的陶瓷结合剂，强度更高的结合剂有益于发挥BCA性能。
2、和其它磨料混合使用。
制作树脂结合剂砂轮：
1、 需要比其他刚玉类磨料具有更好的磨粒把持能力的结合剂；
2、可以把砂轮硬度做的更硬一些，有利于磨粒的把持。
3、可以对磨料进行表面处理，增强磨粒和结合剂的结合强度。
大量的应用于涂附磨具。
五、青岛四砂泰益生产的陶瓷磨料（BCA）特别适合制作涂附磨具
形状尖锐，磨削锋利；使用寿命长，磨削效率高；可根据用户要求调整粒度分布和颗粒形状。
下图为青岛四砂泰益生产的 BCA P60 ![]()
产品有用于固结磨具的F系列和用于涂附磨具的P系列。
根据用户的不同要求，可提供高、低两种堆积密度的产品。
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