Что такое электрокорунд и для чего он используется
Электрокорунд
Электрокорунд (в американской литературе — алунд, от лат. alundum ) — огнеупорный и химически стойкий сверхтвёрдый материал на основе оксида алюминия (Al2O3).
Представляет собой искусственно синтезированный синтетический корунд (88—99 % Al2O3). Получают плавкой в электрических печах боксита с восстановителем (железные опилки). Применяется как абразивный, огнеупорный материал, для изготовления литейных форм и стержней, конструктивных элементов радиоламп, абразивных кругов и т. д. В зависимости какой Электрокорунд: в результате сплавления бокситов со стружками сернистого железа и последующего выделения монокристаллов корунда. Или нормальный электрокорунд: в результате сплавления бокситов с чугунными стружками и последующего выделения монокристаллов корунда.
Содержание
Виды электрокорунда
В зависимости от особенностей содержания оксида алюминия и технологии изготовления различают следующие разновидности электрокорунда: белый, легированный, нормальный, а также сферокорунд и монокорунд.
Нормальный (марки: 16А, 15А, 14А, 13А, содержащий 93-96 % Al2O3 и выплавляемый восстановительной плавкой из бокситов). Благодаря высокому содержанию оксидов алюминия и незначительным числом примесей в корунде, его кристаллы крупнее. Имеет повышенную вязкость, поэтому используется при изготовлении абразивного инструмента для шлифования вязких материалов с большим сопротивлением разрыву, для абразивной обработки с переменными нагрузками, а так же для тяжелых обдирочных работ и для пескоструйного шлифования. В зависимости от количества и состава примесей изменяется цвет электрокорунда (от светлого до темно-коричневого цвета). Размеры кристаллов выплавляемого корунда составляют 0,6-0,8 мм. Например, для изготовления обдирочных кругов используют нормальный поликристаллический электрокорунд с размерами кристаллов примерно 50 мкм.
Белый электрокорунд (марки: 25А, 24А, 23А, с содержанием Al2O3 не более 99 %) Получают из глинозема, абразива высшего сорта (25А), он обладает высокой твердостью, прочностью, термостойкостью, высокой хрупкостью и высокой режущей способностью, он имеет незначительное число примесей и более однороден по составу. Он больше подходит для шлифшкурки и прочих изделий с абразивным покрытием, для изготовления инструмента, который применяется для обработки закаленных твердых сталей, также применяется для пескоструйного шлифования. Так как это абразивный материл, такие его свойства, как прочность, твердость, хрупкость и термостойкость, могут регулироваться в процессе его получения. Введением в расплав различных химических элементов, образующих с ним твердые растворы, получают абразивные материалы с заданными свойствами, например, хромистый, титанистый электрокорунд и др.
Хромистый электрокорунд получают при введении оксида хрома в расплав глинозема. Имеет окраску рубина. Интенсивность окраски зависит от количества оксида хрома, растворенного в корунде. При введении оксида хрома до 2 % повышается абразивная способность зерна хромистого электрокорунда и его механическая прочность.
Титанистый электрокорунд выплавляют из глинозема с полуторным оксидом титана Ti2O3. Окраска титанистого электрокорунда имеет серо-синий оттенок. Наличие твердого раствора титана в корунде значительно повышает абразивную способность зерна по сравнению с зерном белого электрокорунда. Инструмент из него используют для шлифования с высокими нагрузками закаленных сталей.
Хромотитанистый электрокорунд (марки: 95А, 94А) производят плавкой в электрической дуговой печи глинозема с добавлением легирующих компонентов (оксидов хрома и титана) Легирование двумя компонентами дает возможность улучшить абразивные свойства материала. Шлифовальные материалы из хромотитанистого электрокорунда благодаря своим высоким абразивным свойствам и механической прочностью вытеснили на ряде ответственных операций абразивной обработки шлифовальные материалы из хромистого электрокорунда, который, в настоящее время не производится. Область применения — производство абразивного инструмента, шлифовальные шкурки, обработка свободными абразивными зернами.
Циркониевый электрокорунд (марка: 38А) представляет собой разновидность электрокорунда, получаемого при плавке в электрической дуговой печи шихты, в состав которой входит сырье, содержащее глинозем и оксид циркония. Плотность циркониевого электрокорунда 4,05 — 4,15 г/см3, микротвердость 22,6 — 23,5 ГПа.
МО́НОКОРУ́НД, искусственный абразивный материал, разновидность электрокорунда с содержанием в зерне 97-98% Al2O3.
Монокорунд состоит из плоскогранных изометричных зерен монокристаллического корунда с небольшим содержанием примесей (2-3%). Монокорунд выплавляют из боксита с сернистым железом и восстановителем с последующим выделением монокристаллического корунда. Абразивные инструменты из монокорунда используются для шлифования труднообрабатываемых жаропрочных, конструкционных и кислотоупорных легированных сталей и сплавов.
Область применения
Применяется при шлифование все различных изделий. Например:
Хромотитанистый электрокорунд (марки: 95А, 94А) Используется для изготовления инструмента на керамических и бакелитовых связках для шлифования стальных закаленных и незакаленных заготовок и для изготовления инструмента для шлифования с большим съемом металла и обдирочного шлифования. Циркониевый электрокорунд (марка: 38А) Используется в производстве обдирочных кругов. Коэффициент шлифования инструмента из циркониевого электрокорунда на обдирочных операциях не менее чем в 10 — 40 раз превышает этот показатель для инструмента из нормального электрокорунда.
Электрокорунд: сфера применения и свойства
09.02.2018
Залогом эффективного шлифования является точно подобранный абразивный инструмент. Одного применения профессионального оборудования и установки соответствующих характеристик для хорошей работы недостаточно. Геометрические параметры, отделочный материал и первичное состояние обрабатываемой поверхности также заслуживает пристального внимания.
Особое значение следует придать материалу абразива, ведь при его помощи будет осуществляться шлифовальный процесс.
В каких сферах применяются абразивные материалы
Несколько веков назад вместо абразивов использовали такие камни, как гранат, кремень, алмаз, корунд и наждак.
Наиболее часто при обрабатывании металлических поверхностей использовали корунд. Методом обтесывания и оттачивания изобретали шлифовальные круги из корунда. Камень сослужил хорошую службу в промышленности до того, как появились материалы с более высоким качеством. Сегодня природные корунды уже не используются.
Абразивы изготавливают из двух разновидностей электрокорунда: белого и нормального. Белый применяют для чистовых и получистовых операций шлифования. Камень состоит из качественного алюминия, который предварительно обрабатывается в печи при высокой температуре. Затем металл измельчают на шаровой мельнице, сепарируют и просеивают. На выходе получается кристально чистый продукт, который обладает повышенной устойчивостью к деформации, кислотам и щелочам.
Белый электрокорунд применяют для шлифования охлажденной, высокоуглеродистой и быстрорежущей стали. Также его широко используют при изготовлении керамических и огнеупорных деталей. Он может применяться на носителях катализаторов и специальных шлифовальных машинах. Белый электрокорунд имеет высочайшую скорость обработки и обладает способностью не менять цвет материала в процессе работы. Благодаря наличию оксида железа в своем составе, он великолепно подходит для пескоструйной обработки.
Важно обратить внимание не только на вид электрокорунда, зернистость тоже имеет огромное значение – она является ключевым фактором при обработке. В соответствии с этим и выбирают тип отделки.
Как выбрать электрокорунд в шлифовальных кругах
Зерна белого электрокорунда твердые и прочные, что позволяет без проблем внедрять эти вещества в заготовки, которые состоят из сплава и обладают повышенной прочностью.
80% объёма при изготовлении абразивов составляют порошки, микропорошки и зерна электрокорунда. Высокая огнеупорность, стойкость в кислотах и щелочах, отличная теплопроводность способствует тому, что этот камень используют при производстве изоляторов, огнеупорных и химических изделий и керамических деталей электровакуумных приборов. К тому же сферы его применения постоянно расширяются.
Электрокорунд нормальный обладает великолепной вязкостью и отличается повышенной прочностью, несмотря на то, что он не слишком твердый. Используется камень при переменчивых нагрузках и высоких давлениях. Идеальный вариант для обдирки стали и заготовок – круги, изготовленные из нормального электрокорунда на органической связке.
Коэффициент шлифования считается основным аспектом при абразивной обработке.
Абразивы не требуют особых расходов, ведь изнашивание шлифовальных кругов белого и нормального корунда при обработках является незначительным.
Иностранные производители рекомендуют при чистовых и получистовых процессах использовать шлифовальные круги на керамической связке из белого электрокорунда. Есть и другой совет: заменить шлифовальные круги из белого корунда на круги, изготовленные из нормального электрокорунда на керамической связке.
Электрокорунд: абразивный материал для стоматологии
Электрокорунд — это кристаллическая окись алюминия, получаемая искусственным путем из пород с глиноземом. После процесса затвердевания искусственный корунд становится невероятно твердым и прочным. По этим характеристикам он ничем не уступает алмазам. Показатель твердости — 9 из 10. Материал получают в электродуговых печах, поэтому в названии искусственного корунда присутствует приставка «электро».
При производстве в момент плавки легко получить образец заданных параметров. Чтобы обеспечить дополнительную термостойкость, в расплав вводят набор легирующих химических элементов. За счет этого свойства материала значительно улучшаются. В чистом виде корунд встречается редко.
Из-за высокой твердости образцы применяются в качестве абразивного материала, наждака, шлифовального диска. Температура плавления позволяет изготовить эмали и огнеупорные материалы. Такую породу используют как основу при производстве утепляющих поверхностей, работать нужно при минимальном давлении.
Справка! В документации к электрокорундам применяются минусовые фракции. Они являются диапазонными значениями и не содержат отрицательных величин. Знаки «минус» и «плюс» в данном случае считаются ошибочной трактовкой использования. То есть «минус 1 мм» следует читать как «диапазон частиц от нуля до одного мм».
Классификация
Готовый порошок различают по фракциям, в зависимости от которых его применяют для всякого рода работ. Широкое распространение получил при изготовлении шлифовальных инструментов, где требуется убрать с поверхности изделий излишки. В стоматологии абразивные материалы применяют в мелко дробленом виде. Для этого слитки синтетического материала перерабатывают в мелкую крошку на специальных дробильных устройствах. После очистки массу пропускают через сито.
Алунд (нормальный)
Разновидность электрокорундов для шлифовки металлических поверхностей. Цвет коричневый. Плотность: 3,8 г/см³. В нем содержится около 93 % оксида алюминия, что придает высокую прочность и долговечность. К группе относятся разновидности А12-А16. Обладает рядом преимуществ перед естественным корундом (например, чистота или крупнозернистость). Помимо стоматологии используется при изготовлении высокоогнеупорных изделий, кирпичей.
Корракс (белый)
Получают в электродуговых печах в процессе плавки чистого глинозема. Пригоден для очистки поверхностей из стали и очень твердых сплавов. Абразив применяется для выполнения работ по финальному шлифованию поверхностей. Им легко выполнить шлифовку стекла, металла или древесины. Используется в литейном производстве при выпуске керамики. Создает антипригарный эффект. Прекрасно работает с нержавеющей и обычной сталью.
Технический рубин (хромистый)
Один из синтетических абразивных материалов, полученный в процессе плавления глинозема и оксида хрома. Выделяется розово-красноватым оттенком. Может дополняться и усиливаться окисью титана. Марки: А32-А34. По твердости настоящий рубин уступает пальму первенства только алмазу. Применяется для изготовления высокоэффективных цельнолитых зубных протезов — при отливе или шлифовке.
Монокорунд (монокристаллический)
Абразивный материал из группы корундовых. Название получил от монокристаллов корунда, образующихся при кристаллизации. Создается при переплавке боксита с коксом и сернистым железом. Легко распадается на части при добавлении обычной воды. Задействуют при шлифовании особо прочных сплавов. К нему относятся марки А43-А45.
Титанистый
Представляет собой искусственно синтезированный синтетический корунд, который выплавляется с добавлением окиси титана. Пригоден для очистки металлических поверхностей (удаляют слой верхнего покрытия), а также для шлифования стали под высокими нагрузками. Применяется на органических связках и очень ограничено на керамических (в основном для ручных манипуляций).
Циркониевый
Получают при плавке сырьевого глинозема с небольшим содержанием окиси циркония. Легко узнается по серо-розовому цвету. На данный момент наиболее изученный керамический материал в стоматологии. Кульминацией в изготовлении качественной циркониевой реставрации является максимальная точность. Это особенно важно при реставрации с опорой на импланты: для долговечности их службы огромное значение имеет грамотная посадка.
Цирконий не деформируется под давлением, что позволяет создавать крупные по размеру реставрации, не меняющие форму в керамической печи. Максимальная рабочая температура гарантирует сохранность формы даже при использовании нескольких слоев керамики.
Требования к электрокорунду
Из корундового порошка готовят абразивные инструменты и сепарационные диски. Для этого материал должен соответствовать ряду условий:
Как выбрать электрокорунд для работы в зуботехнической лаборатории
Все части протезов и аппаратов после изготовления в лаборатории должны пройти тщательную отделку, шлифовку и полировку. Так убираются излишки материала, выпуклости и неровности. Поверхность зубного протеза становится гладкой и не раздражает ткани полости рта. Хорошая шлифовка способствует повышению прочности протеза.
Применение корундов и других абразивных материалов предполагает обязательное их движение по обрабатываемой поверхности. Абразивная способность определяется массой удаляемого слоя во время работы. Характер действия абразивного материала зависит от ряда факторов. Наиболее важные из них:
Справка! Порошок мелкого помола, используемый для шлифовки протезов, называют «минутником». Название происходит от времени оседания на дно частиц корунда. Порошок нумеруют: например, осажденный за 30 минут — № 30.
Белый электрокорунд – уникальный искусственный абразив
Корунд является самым твердым материалом после алмаза. Это кристаллический вариант оксида алюминия. В состав также в малом количестве (1–2%) входят примеси — окислы железа, кальция, титана, кремния. Материал бывает разных цветов, что определяется содержанием металлических компонентов. Белый электрокорунд (корракс) более чистый, однородный по составу, чем обычный. Абразив, полученный искусственным путем, по техническим характеристикам ни в чем не уступает природному.
Производство
Белый электрокорунд производят путем плавления непрерывным способом в электрических дуговых печах химически чистых глиноземов. Изготовление ведется при t +2 000 ℃. Затем производится кристаллизация материала. Синтетический корунд после отвердевания приобретает повышенные параметры по прочности, твёрдости, которые уступают только характеристикам алмаза.
Чем больше содержание в минерале оксида алюминия, тем белее зерно, выше прочность, твердость получаемого абразива. Выпускается белый электрокорунд в виде микропорошков, порошков, зерен.
Материал в зависимости от размера фракции, назначения, вида абразива изготавливают согласно ГОСТу 28818 90. Стандарт распространяется на нормальный, белый электрокорунд — шлифовальные материалы, которые предназначены для производства абразивного инструмента, процессов, где в обработке используются свободные абразивные зерна.
Свойства
Абразивный материал характеризуется:
Разные виды минерала имеют различные характеристики по качеству, чистоте. Они обладают очень высокой температурой плавки, невосприимчивы к воздействию кислот. Регулировать свойства материала можно на стадии получения. Для этого в расплав вводятся легирующие химические добавки. Они существенно улучшают параметры по твёрдости, прочности, термостойкости.
Зерна белого электрокорунда, благодаря острым кромкам, высокопрочным параметрам, легко проникают в самые твердые материалы. При обработке поверхностей они создают меньший нагрев, чем другие виды электрокорунда, обеспечивают отличную чистоту обработки.
Сфера применения
Благодаря своим качествам белый корунд требуется во многих областях промышленности:
Минерал востребован в лакокрасочной промышленности, электротехнической отрасли. Используется в процессах пескоструйного шлифования, при шлифовке стеклянных, металлических, деревянных изделий, натуральной кожи. Абразив востребован в литейном производстве при изготовлении форм. Он обеспечивает антипригарный эффект. Применяется в порошковой металлургии, для футеровки доменных печей.
Электрокорунд – виды, достоинства и особенности
Для шлифовки металлических, керамических, стеклянных и иных поверхностей применяются инструменты и оборудование с абразивным порошком – электрокорундом. Состав производится в фракциях трех размеров, от которых зависит гладкость и глубина очистки слоев. Выделяется высокой прочностью и твердостью, не боится химических воздействий и открытого пламени, обладает хорошей вязкостью. Подходит для выполнения различных операций.
О существующих разновидностях, характеристиках и преимуществах подобного материала мы расскажем в этой статье. А также укажем, на что обратить внимание при выборе инструментов с кругами, дисками или шкуркам из него.
Общее описание и особенности
Под электрокорундом понимают кристаллический оксид алюминия, полученный искусственным путем из глиноземного сырья. Его нагревают до высоких температур в дуговых электрических печах, в которых вещество кристаллизуется и закаляется. На выходе получается мелкий песок и гранулы с прочностью 9 по шкале Мооса, что соответствует натуральному корунду. Количество содержащейся в составе окиси алюминия влияет на цвет и твердость абразивного материала.
Готовый порошок различается по фракциям, в зависимости от которых его применяют для различных операций и работ. Широкое распространение они получили при изготовлении шлифовальных инструментов, в стекольном и иных производствах, где необходимо устранять с поверхности изделий излишки.
Виды электрокорунда
Наиболее часто используются три основных разновидности:
Но есть и еще ряд модификаций корунда, которые используются в некоторых сферах:
Также можно встретить разные смесовые виды, включающие в себя несколько окисей, повышающих прочность и твердость зерен.
Сфера применения и назначение
Основное предназначение всех электрокорундов – шлифовка поверхностей, но используются они и в других областях деятельности:
Чаще всего электороконуд применяется при создании ряда инструментов:
Преимущества электрокорунда
Но есть у электрокорунда и один недостаток – при интенсивном использовании быстро разрушается и стирается. Процент изнашиваемости для всех разновидностей составляет 50%, что влияет на эффективность операций и сроки их выполнения. Поэтому диски, круги из этого материала нужно регулярно осматривать и при необходимости заменять.
При работе также не стоит допускать попадания на шлифовальную поверхность тканей или иных волокон. Они заденут за зерна и повредят рабочий инструмент.
Как выбрать электрокорунд для работы
Основной критерий подбора качественного материала для деятельности – зернистость абразивного порошка и размер фракций. Поэтому при покупке и заказе учитывают ряд факторов:
В зависимости от размера зерна выделяют три разновидности электрокорундов:
Электрокорунды или абразивные порошки из глинозема с добавлением оксидов различных металлов нашли широкое применение в обработке металлических изделий, стекла, керамики, древесины. Задействуются в разных производствах, позволяя получить детали и заготовки разнообразной степени гладкости и матовости. Между собой составы разнятся размером фракций, от которых зависит глубина отделки продукции. Обладают высокой прочностью, твердостью, устойчивы к пламени, нагреванию, щелочам и кислотам. Выбираются в зависимости от требуемых операций и ожидаемого эффекта от шлифовки.