Способ получения абразивного материала в виде порошка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК АЗ 01 В 31/3,л ючаетс уровн ержащ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНО ВЕДОМСТВО СССР, ЬЬ 1407779, кл, В 24 0 3/34, 1988.Авторское свидетельство СССРМ 644728, кл, С 01 В 31/30, 1979. 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АБ ТЕРИАЛА 8 ВИДЕ ПОРОЙ Изобретение относится к способам получения абразивных материалов в виде порошкаа на основе неорганических веществ.Цель изобретения - повышение абра- зивной износостойкости получаемого материала при одновременном упрощении и удешевлении технологии изготовления, т.е, устранение основного противоречия при получении (изготовлении) абразивного материала с высокими характеристиками при 1 несложной и приемлемой по стоимости тех. нологии,Цель достигается предлагаемым способом получения абразивного материала в вие порошка, включающем смешивание углеродсодержащего компонента с мине-ральной основой, синтез посредством тер мообработки и разделение по фракциям крупности, в котором в качестве минеральной основы используют измельченные и дегидратированные железомарганцевые 2 (57) Сущность изобретения: чается в смешивании углер компонента с минеральной о посредством термообработк .по фракции, в качестве минер используют измельченные ванные железомарганцев (ЖМК), а также барную кисло щем соотношении компон ЖМК 45-60, углерод 20 - 25, та - остальное, а синтез по мообработки ведут в среде .температуре 1300 - 1400 С 60 мин, 1 табл. способ заклюодсодержащего сновай, синтез и и разделение альной основы и дегидратироые конкреции ту при следуюентов, мас.: борная кисло- средством терводорода при в течение 20 -конкреции (ЖМК), а также борную кислотупри следующем соотношении компонентов,мас.: ЖМК 45-60, углерод 20 - 25, барнаякислота остальное, а синтез посредствомтермообработки ведут в среде водорода притемпературе 1300 - 1400 С в течение 20 - а60 мин. ООДля получения абразивного порошкаиспользуют фракцию продукта синтеза О,крупностью 3-5 мкм,Основными существенными отличиями рспособа является использование в качествеминеральной основы измельченных и дегидратированных ЖМК, а также отсутствиебольгоого давления и сравнительно низкаятемнература при термосинтеае. Эта сове- (Д. купность существенных отличий и создаетположительный эфФект.Сущность способа закл я в том,что установлена высокая, на е алмазных паст. абразивность сод их ЖМКматериалов, полученных при термосинтезе в среде водорода. Способ получения абразивного материала в виде порошка включает следующие технологические операции: измельчение и дегидратацию ЖМК, смешивание ЖУК с борной кислотой и сажей в определенном соотношении компонентов, термосинтез в среде водо, рода при температуре 1300-1400"С в течение 20 - 60 мин. В качестве минеральной основы абразивного материала использовали тихоокеанские ЖМК, содержащие следующие компоненты (см,таблицу), мас,%; гидроксиды марганца - 42-46, железа - 6 - 10, кремния - 12 - 18, алюминия - 4 - 6 никеля - 1,3 - 1,5, а также оксиды кальция, титана, бария, меди, кобальта и редкоземельные элементы - остальное,Способ иллюстрируется следующими примерами.П р и м е р 1. Измельченные до крупности 0,05 мкм - 5,0 мкм и дегидратированные на воздухе при температуре 280 - 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: НзВОз), 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 фракциям 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 значения абразивных свойств полученного материала по сравнению с алмазной пастой АСУ 5/3 НОМГ (ТУ-037-506-85) представлены в таблице.П р и м е р 2, Получали абразивный порошок по технологии примера 1 с использованием ЖМК первой пробы и соотношением ЖМК, сажи и борной кислоты, мас.% 44: 19: 37.П р и м е р ы 3 - 5, Абразивный порошок, получали по технологии примера 1 с соотношением (мас,%) ингредиентов ЖМК(первая проба): сажа: НзВОз соответственно:пример 3: 62: 28: 10,пример 4: 40:17: 43,пример 5: 66: 30:.04П р и м е р 6, Абразивный порошок получали по технологии примера 1 с соотношением ингредиентов ЖМК (вторая проба), сажа, борная кислота (мас,%): 53: 23,5: 23,5,П р и м е р 7, Получали абразивныйпорошок по технологии примера 1 с использованием ЖМК третьей пробы и соотношением ЖМК, сажи и борной кислоты, мас,%.5 53,; 23,5; 23,5.В таблице представлены результаты исследования абразивных свойств материалов, полученных предлагаемым способом для трех типов (проб) ЖМК и для пяти соот ношений составляющих компонентов(ЖМК, сажи и борной кислоты).Как видно иэ таблицы, абразивныесвойства синтезированного предложенным способом материала выше, чем у алмазной "5 пасты, при соотношении ингредиентов(ЖМК, сажа, НзВОз), мас,%: ЖМК 45 - 60, сака 20 - 25. борная кислота 35-15 (примеры 1 - 3, 6, 7), Снижение содержания ЖУК и углерода при повышении содеркания бор ной кислоты ведет к ухудшению абразивныхсвойств (пример 4), Повышение содержания ЖУК и сажи при снижении содержания борной кислоты ведет к уменьшению количества боридов и увеличению количества свободного углерода, что также снижает абразивность (пример 5),Таким образом, материалы, полученныепредлагаемым способом, обладают высокой абразивной способностью. Одновременно30способ повышения абразивной износостойкости за счет использования ЖМК в составе минеральной основы ма,ериала является более экономически эффективным по сравнению с известными способами получения35абразивов, поскольку не требуют сложной энерг оемкой и дорогостоящей технологии, а стоимости ЖУК (запас которых велик как в океанах, так и в морях) более, чем на порядок ниже стоимости алмазов и алмазных40порошков.Важным преимуществом способа является воэмокность разрешения противоречия между достижением высоких абразивных свойств материала и высокойстоимостью сложной аппаратурно-технологической схемы его получения,Формула изобретенияСпособ получения абразивного материала в виде порошка, включающий смешивание углеродосодержащего компонента с минеральной основой, синтез посредством термообработки и разделение по фракциям, от л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве минеральной основы абразивного материала используют измельченные и дегидратированные железомарганцевые канкреции, а также борную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:, Полион еда Тираж Подписноесударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москвз, Ж, Раушская наб., 45 ааодстеенно-иадателаскиа коиоинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 2996 ВНИИПО а синтез посредством термообработки ведут в среде водорода при температуре 1300- 1400"С в течение 20 - 60 мин,