Способ получения абразивного материала в виде порошка

 

Сущность изобретения: способ заключается в смешивании углеродсодержащего компонента с минеральной основой, синтез посредством термообработки и разделение по фракции, в качестве минеральной основы используют измельченные и дегидратированные железомарганцееые конкреции (ЖМК), а также борную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%: ЖМК 45-60, углерод 20-25, борная кислота - остальное, а синтез посредством термообработки ведут в среде водорода при температуре 1300-1400°С в течение 20- 60 мин. 1 табл.

1836193

35

40 материалов, полученных при термосинтезе в среде водорода. Способ получения абразивного материала в виде порошка включает следующие технологические операции: измельчение и дегидратацию

ЖМК. смешивание ЖМК с борной кислотой и сажей в определенном соотношении компонентов, термосинтез в среде водо, рода при температуре 1300-1400"C в течение 20 — 60 мин.

В качестве минеральной основы абразивного материала использовали тихоокеанские ЖМК, содержащие следующие компоненты (см.-аблицу), 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.

Пример 1. Измельченные до крупности 0,05 мкм — 5,0 мкм и дегидратированные на воздухе при температуре 200 — 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 мк л в качестве абразивного материала, который исследовали на абразивную способность в сравнении с алмазной пастой зернистости 3 — 5 мк л.

Измеренные значения абразивных свойств полученного материала по сравнению с алмазной пастой ACM 5/3 НОМГ (ТУ2-037-506-85) представлены в таблице.

Пример 2, Получали абразивный порошок по технологии примера 1 с использованием ЖМК первой пробы и соотношением ЖМК, сажи и борной кислоты, мас.%

44: 19: 37.

Пример ы 3 — 5, Абразивный порошок, получали по технологии примера 1 с соотношением (мас.%) ингредиентов ЖМК (первая проба): сажа: НзВОэ соответственно: пример 3: 62: 28: 10, пример 4: 40:17: 43, пример 5: 66: 30:.04

Пример 6. Абразивный порошок получали по технологии примера 1 с соотношением ингредиентов ЖМК (вторая проба), сажа, борная кислота (мас.%);

53: 23,5: 23,5, Пример 7, Получали абразивный порошок по технологии примера 1 с использованием ЖМК третьей пробы и соотношением )KMK, сажи и борной кислоты, мас.%.

53,: 23,5: 23,5.

В таблице представлены результаты исследования абразивных свойств материалов, полученных предлагаемым способом для трех типов (проб) ЖМК и для пяти соотношений составляющих компонентов (ЖМК, сажи и борной кислоты).

Как видно иэ таблицы, абразивные свойства синтезированного предложенным способом материала выше, чем у алмазной пасты, при соотношении ингредиентов (ЖМК, сажа, НзВОз), мас.%: ЖМК 45 — 60, са>ка 20 — 25. борная кислота 35-15 (примеры

1 — 3, 6, 7), Снижение содержания ЖМК и углерода при повышении содер>кания борной кислоты ведет к ухудшению абразивных свойств (пример 4). Повышение содержания

ЖМК 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, полученные предлагаемым способом, обладают высокой абразивной способностью. Одновременно способ повышения абразивной износостойкости за счет использования ЖМК в составе минеральной основы ма ериала является более экономически эффективным по сравнению с известными способами получения абразивов, поскольку не требуют сложной энергоемкой и дорогостоящей технологии, а стоимости ЖМК (запас которых велик как в океанах, так и в морях) более, чем на порядок ниже стоимости алмазов и алмазных порошков.

Важным преимуществом способа является воэмо>кность разрешения противоречия между достижением высоких абразивных свойств материала и высокой стоимостью сложной аппаратурно-технологической схемы его получения, Формула изобретения

Способ получения абразивного материала в виде порошка, включающий смешивание углеродосодержащего компонента с минеральной основой, синтез посредством термообработки и разделение по фракциям, отличающийся тем,чтовк,ачестве минеральной основы абразивного материала используют измельченные и дегидратированные железомарганцевые канкреции, а также борную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

103619.т

Примечание. РМЗ вЂ” редкоземельные материалы.

Составитель Л. Родина

Техред M.Mîðãåíòàë

Редактор Е, Полионова

Корректор M. Андрушенко

Заказ 2996 Тираж Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 проиааодотеенно-иадателаскиа коиоинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 101

Железомарганцевые конкреции 45-60

Углерод 20 — 25

Борная кислота Остальное. а синтез посредством термообработки ведут в среде водорода при температуре 1300 — 1400"С в течение

20 — 60 мин.