Способ получения абразивного зерна с окисным покрытием

/06 ем заявки Яв Гевудвретввввы ввивтвтВаяв Вептрвв МРвв двввм взвбрюввми вткрвще(72) Авторы нзобретени 71) Заявитель ОСОБ ПОИЧЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ЗЕРНАОКИСНИМ ПОКРЫТИЕМ 20 Изобретение относится к производству искусственных абразивных материалов и может быть реализовано на предприятиях, выпускающих и потребляющих абразивные материалы в зерне.Существукицие способы получения абразивных зерен предусматривают дроб ление и измельчение кускового материала (эпектрокорундЯС,ВС и др.) с последующей классификацией их на узкие фракции.В зависимости от.вещественного сос тава и размера примесных включений, оказывающихся на поверхности зерен, степень гидратации последних изменяется в широких пределах, что обуславливает нестабильность адгезионных свойств абразивного. материала,Адгезионные свойства абразивных материалов обычно оценивают капиллярностью и, чем выше капиллярность абразивного зерна, тем лучше вдгеэионные свойства самого материала.Известен способ повышения капиллярности абразивных материалов за счет Оего прокалки при 600-800 С, Однако он не обеспечивает стабильности поверхностных свойств во времени,.иэ за повторной гидратации поверхности воздействием окружакхпей среды ИВ связи с уквзанн 3 ами выше особенностями поверхности абразивных зерен дри разработке способов получения абразивных материалов, отличающихся высокими адгезионными свойствами стремятся стабилизировать вещественный состав поверхности зерен за счет покрытия их личными соединениями.Известен способ получения абрвзивн го зерна с покрытием, включающий обр ботку абразивных зерен метафосфатом алюминия, метафосфвтами, содержащими трехвалентное железо, метафосфатом магния и "пластичность фосфатом, служащими пленкой соединяющей абразивное зерно с другими инертными веществами нренмушесеееннд еедерншшнмн ред 09 29. По техническому решению наиболее25 близким к заявляемому является способизготовпения абразивного инструмента(3 предусматривающий образование на поверхности метаппизироввнных зерен окисной ппенки. Причем, окисную пленку наносят продувкой металпизированных зерен потоком воздуха, киспорода или со 5держащего кислород инертного газа при200-1200 С. К недостаткам данногоОспособа следует отнести необходимость предваритепьной метаппизации абразив О ных зерен, что явпяется довопьно трудоем- . кой и дорогостоящей операцией, Кроме того, образование окисной ппенки.в данном случае будет пимитироваться диффузией кислорода через окисеп, спедова З тепьно несмотря на возможность осуществпения процесса при высоких температурах (1200 С) скорость его будет незначитепьной и при малейших откпонениях от заданных параметров состав ппенки Ю может меняться в самых широких предеЦепь изобретения состоит в повышении однородности состава покрытия и прочности его сцепления с абразивным зерном.Поставпенная цель достигается тем, что в способе попучения абразивного зерна с окисным покрытием, вкпючающим иэмепьчение материапа, классификацию зерен по крупности с поспедующим на- Зо несением нв них окисной пленки, окисную пленку наносят путем поспедоватепьной циклической обработкой парами воды, газообразными хпоридами метаппов и кислородом или кислородсодержащимн33 газами, причем температура абразивногоозерна на 20-30 С превышает температуру испарения хпорида металла.В предложенном способе, за счет .замещения водорода гидроксипированной 4 О парами воды поверхности абразивного зерна хиоридом метаппа, а хпора - гидроксипьными группами воды, образуется химически связанный с абразивным зерномэлементоксидный слой. 45 Испопьэование киспородсодержащих газов предусматривает удаление избыточных копичеств хпорида метапла дпяобеспечения чистоты мономолекупярного О споя. Способ исключает конденсацию избыточного хлорида, так как температу- рв абразивного зерна поддерживаетсяона 20-30 С выше температуры испарения хнорида. Избыточный хлорид металла я 5 упавпиввется в конденсирующих устройствах и может испопьзоваться вновь. В зависимости от состава абразивного мвтериапа, используемого хлорида металпа и требований к свойствам абразивных 60 зерен, чиспо циклов может варьироваться в самых широких пределах.Б отличие от известных способов получения абразивных зерен с окисными покрытиями предпагаемый способ позвопяет осуществить непрерывный процесс пюбой из фракции или гаммы размерностей абразивных зерен, обеспечивая при этом однородность состава покрытия и высокую прочность сцепления его с абразивным зерном.Технопогически предлагаемый способ осуществпяется спедующим образом.Узкая фракция или гамма размерностей абразивных зерен, нагретые до темопервтуры на 20-30 С, выше температуры испарения используемого хпорнда метаппв, обрабатывают парами воды, а затем газообразным хпоридом метанпа. Поспе этого материап продувают киспородом ипи киспородсодержащим газом, одновременно явпяйщийся теппоноситепем, обеспечивающим поддержание температуры материапа в заданных предепах.Продукты продувки материала парами воды собирают в один коллектор, в хпоридом метаппа и киспородсодержащим газом - в другой, соединенный с конденсирующим устройствомПример осуществпения способа.По данному способу осуществаиет цо крытие абразивного зерна титанистого эпектрокорунда крупностью 250 мкм. В качестве хлорида металпа испопьзуют хлорное жепеэо (И Дф киспородсодержащим газом спужит воздух, нагретый до температуры 310 С. Хпорид металпв нагревают до температуры 280 С и трвнопортируют в реакционную зону с помощью нагретого сжатого воздуха, Водяной пар в реакционного зону подводят при температуре 200 С, В результате 10 цикпов на поверхности абразивного зерна обра зуется окисная ппенка топщиной бопее 50 Ъ. Капилпярность покрытого зерна составляет 210-217 мм против 75- 73 мм дпя исходного. Поспе трехнедельного хранения на воздухе капилпярность покрытого зерна снизилась до 165-168 мм, а исходного до 65-67 мм.Покрытие равномерно обвопакивает поверхность всех зерен и не разрушается при любом механическом воздействии на зерно. Расход хлорного жепеза на 1 кг абразивного зерна составпяет около 2 г (усвоение приблизительно 50%),Форму ла изобретенияСпособ попучения абразивного зерна с окисным покрытием, включающий из 5 627 1066мельчение материала, классификацию зерен 30 С выше температуры испарения хлойо крупности с последующей обработкой рида металла.их газообразным кислородом или кисло- Источники информации, принятые вородсодержащим газом, о т л и ч а ю- внимание при экспертизе:щ и й с я тем, что, с целью повышения1. Научно-реферативный сборникоднородности состава покрытия и прочнос Аб2 (51) 1966.разивы /ти сцепления его с абразивным зерном 2 Патент США %2541659,после классификации зерна последовательно обрабатывают парами воды, хлоридом металла, кислородом или кислород-3. Авторское свидетельство СССРсодержащим газом, причем температуру %36106., кл. И 24 Ы 3/00, опубл,абразивного зерна поддерживают на 20- 07.12.72, Составитель С. ШахиджановаРедактор И. Квачадзе Техред Е. Давидович Корректор Й, МельниченкоЗаказ 5565/27 , Тираж 751 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, уп. Проектная, 4