DO厉厉物nigszZ删2005年8月金刚石与磨料磨具工程August苛性白云石与菱苦土复合制备砂轮结合剂的研究陈建林万隆刘小磐汪洋（湖南大学材料科学与工程学院，长沙410082）比试验，表明苛性白云石、菱苦土制备的氯氧镁水泥，二者在强度上相差无几，且前者早期强度更高；若二者按一定比例混合制备复合氯氧镁水泥，由于活性MgO含量的增加和弥散分布的活性CaC3粒子的增强作用，物理力学性能得到很大改善。苛性白云石中添加菱苦土*佳比例是40-70%将苛性白云石与菱苦土复合制备氯氧镁水泥作砂轮结合剂，其磨削效率、磨削比、工件表面质量均优于纯菱苦土作结合剂的砂轮。

　　1前言菱苦土制备氯氧镁水泥作砂轮结合剂早已应用于生产实践，并且技术和工艺都比较成熟11-4.菱苦土磨具在制造方面的主要特点是不需经过高温焙烧，磨料与结合剂之间不发生化学反应，磨具的强度和硬度是依靠菱苦土结合剂在硬化过程中形成的网络结构而获得。浇注成型可制成任何形状，模具简单、工艺简单，磨具质量容易控制；不需要经过高温焙烧，可省略昂贵、复杂的窑炉设备，故生产投资少、磨具成本低，很容易投入实践生产。磨削时由于其内部结晶水分的蒸发吸热可降低磨削区的高温，不易烧伤工件；磨具的结合剂强度不是很高，因此自锐性好；结合剂润滑性能好、摩擦系数小，不仅可减少摩擦热，而且提高加工表面光洁度，很适于磨削刮脸刀片、剪刀、切纸刀等刃具，高碳钢、不锈钢等高硬度、高韧性、磨削热大的现在工业上大量生产和使用的菱苦土，其原料资源分布和产地主要是辽宁及山东等省。将菱苦土运输到远离产地的其它省区使用，其运杂费比其当地的出厂价还高。苛性白云石也能制备氯氧镁水泥，而我国白云石矿资源丰富，产地遍布各省，各矿床多已开发利用。如果能充分利用这一优势，就地取材，低成本制造砂轮，将带来很大的经济效益。蒋述兴研究表明，将苛性白云石与菱苦土复合制备的氯氧镁水泥，性能优异，并已得到实际应用。但将苛性白云石应用于砂轮结合剂鲜有报导。笔者试验发现，利用苛性白云石煅烧，配合部分轻烧氧化镁，所制得的复合氯氧镁水泥，其强度优于二者单独使用，将其应用于砂轮结合剂，具有菱苦土制备氯氧镁水泥作砂轮结合剂类似的特点，并且在一定程度上解决了它容易开裂的问题，同时充分利用了资源，节省了成本。

　　2原材料与试验过程苛性白云石，产地：广西临桂县，化学成分见表1― 3.1煅烧条件的确定试验情况见表5表5煅烧温度与苛性白云石成品率的关系菱苦土，MgO含量为75%以上，f-CaO（游离氧化钙）含量为1 36%产地：辽宁大石桥。

　　卤块（氯化镁，化学式MgCl.6H2O），产地：青海格乐22试验过程221煅烧于电阻炉内煅烧，确定合适煅烧温度，主要根据MgO与f-CtO含量和水化产物的安定性来确定。

　　222粉磨将煅烧成的苛性白云石块用3R型雷蒙机进行粉磨，即得苛性白云石胶凝材料，其粒度组成为：0075mm通过率占97%，0044mm通过率占84%活性MgO的质量分数为27.2%，f-CtO的质量分数为Q02-22%. 223试件制备分别以苛性白云石。菱苦土为原料，MgCU作调和剂（Mgd溶液配制比重为1.28），按表2表3配方做成试块对试块分别进行3天抗压。抗折试验，如表2表3然后按表4将苛性白云石与菱苦土复合，根据表2表3的*佳摩尔比，选择与MgCl々配比。采用4X4X16cm三联试模成型24h脱模，常温常压下养护。

　　表2白云石与卤块的配比及3天抗压与抗折强度编号白云石（g）卤块（g）摩尔比抗压杭折（MPa）表3菱苦土与卤块的配比及3天抗压与抗折强度编号菱苦土（g）卤块（g）摩尔比抗压杭折（MPa）表4苛性白云石与菱苦土复合的配比及3天抗压与抗折强度编号白云石（g）菱苦土（g）菱苦土（％）卤块（g）抗压抗折批次煅烧温度/C煅烧时间/h成品率％从表5看出，适宜的煅烧温度是750-780°C.白云石是碳酸镁与碳酸钙的复盐，即MgCO3.CaCO3，其晶体结构为三方晶系。CaCO3比MgCO3的分解温度要高。白云石煅烧温度应控制-850C之间，才可达到促进MgCO3分解生成活性MgO而CaCO3不致分解，但晶格发生畸变而成为活性CaCO3.反应分两步进行：低于750C的煅烧料，MgO的活性太高，水泥的反应速率过快，并释放出大量的反应热，造成水泥开裂；高于850C的煅烧料，生成死烧MgO活性太低，并且部分CaCO3可能分解生成f-Ca（游离CaO）这是造成水化产物安定性不良、降低强度的主要因素13.因此白云石的煅烧温度。煅烧时间。煅烧料块度，必须严格控制，且因产地不同而变化。煅烧料块度为60- 80mm为宜。煅烧时间随煅烧料块度。煅烧温度不同而异，一般3.2MgOMgCl摩尔比的确定21硬化反应原理轻烧氧化镁与氯化镁溶液按一定比例在MgO-MgCt-H2O三元体系中完成水泥的化学反应18.反应产物可以是Mg（OH）2.络合物5. 18相。络合物3.1.8相，以及它们的混合物。化学反应式为：上述反应取决于MgO与MgC|的摩尔比。当摩尔比在MgOMgC2<6的范围，主要生成5. 1.8相，5.1.8相属于稳定物相，是材料具有高的力学性能的主要物相。当MgO/MgCl2<4时，生成水化物5. 1.8相，同时存在少量剩余的MgCt，随着水化时间的延长，5.1.8相会转变为3. 6时，生成水化物5.1.8相和Mg（OH）2，Mg（OH）2会促进5.1.8相向3.1.8相转变。硬化过程中相的转变导致结构网破坏而使强度降低。所以实际生产中应合理控制MgO摩尔比，使之在4-6比例范围内，从而形成稳定的5.1.8相。苛性白云石与菱镁矿具有相似的晶体结构，煅烧后生成的MgO具有相似的晶格常数或化学反应活性，但苛性白云石胶凝材料中MgO含量较低。

　　对表3表4配比制出的试块进行3天抗压、抗折强度试验，得出较佳的MgOMgCl质量比：白云石卤块=1200g/450g菱苦土卤块= 1200g/600g然后换算成较佳的白云石与卤块的摩尔比、菱苦土与卤块的摩尔比（如表3表4）。

　　表3中MgOMgC的摩尔比计算公式：摩尔比K=1943/n（根据白云石中MgO的质量分数和配比计算），m为卤块质量。

　　表4中MgOMgClj的摩尔比计算公式：摩尔比K=4858m（根据菱苦土中MgO的质量分数和配比计算），m为卤块质量。由表3得到苛性白云石中MgOMgC2的*佳摩尔比为43菱苦土中MgOMgCW*佳摩尔比为7将表3表4试验结果，按每1200g白云石或菱苦土3天抗压、抗折强度随所加卤块的质量变化的曲线图（如）。

　　可以观察到，虽然白云石中MgO含量仅为菱苦土的1/3左右，苛性白云石与菱苦土的强度相差并不是很大，这主要由于发生晶格畸变的活性CaCO3的存在，它并非一种惰性填料，对胶凝材料强度的发挥与密实性的提高都有促进作用15.二者的MgMgC〗的摩尔比有一个*佳范围，这时有效成分MgO完全水化固结成致密的组织，使强度达到*大值。而且，苛性白云石强度的发挥要求MgOMgC2的*佳摩尔比要小于菱苦土，这是由于苛性白云石中单位体积内MgO含量低，故只有织；菱苦土中单位体积内MgO含量高，少量的MgCi就能使MgO水化生成致密性组织，但未反应的MgO对后期强度有严重影响。因此，苛性白云石中MgOMgC纟的*佳摩尔比（K=43）比菱苦土中MgOMgC2的*佳摩尔比（K=7）要低。再根据这个较佳质量比，换算成苛性白云石与菱苦土复合时，所需的卤块质量（如表4）。所得试件的抗压、抗折强度，作图由可以看出，苛性白云石添加一定比例的菱苦土，强度有显著的提高，而且比单独使用苛性白云石与菱苦土的强度都高，二者的比例也有一个*佳范围。这主要是通过向白云石中添加菱苦土，增加了有效成分MgO的含量，使水化产物结晶完整，组织致密性增强，而且白云石中未分解的活性CaCO3起到增强作用，使整体物理力学性能提高。通过试验，苛性白云石中配合40~70%的菱苦土，可以显著增加强度。

　　323磨削效果实验为检验砂轮的实际磨削效果分别以菱苦土、白云石、菱苦土与白云石复合料（配比如BK6）作结合剂MgC2用量按表3表4试验的*佳结果添力卩，同时添加防潮剂、防腐蚀剂和少量MgSO4以除去部分f-CaO以绿碳化硅（150作磨料制备砂轮质量比SC结合剂=3 1砂轮规格P100X14X22采用手扶磨机以相同的磨削速度、磨削压力、磨削时间对市售的同种花岗岩石材进行磨削M质量达到一定值才可能使使水化生成结果如ts6resd.://ww（下m比，其串珠钢绳连结的强度有了改进，钢绳的弹力变得更大。

　　将以下橡胶保护钢绳图与比较。

　　显而易见，施加的直至连结处破裂的张力值比未经处理的涂塑绳锯略高一点。从曲线的陡度上可以看出，橡胶保护钢绳的弹力同样较小。

　　在整个生产过程中，绝对清洁、仔细的涂塑工艺规程十分重要。使用涂附过促粘涂层的串珠不能与汗手和灰尘接触。

　　一旦钢绳涂塑完毕，将其开刃使金刚石外露十分重要，以便用户快速获得*高的切割性能。

　　适用不同用途的金属粉造粒装置冷压机、钢模、基体、钢绳石墨模具烧结压机串珠、弹簧和钢绳的预处理设备（清洗件、烘干促粘涂层）穿珠（弹簧）设备注塑机（带有适合塑料的干燥装置）和模具加热器塑料、染料塑料硬化炉卷边钳绳锯开刃机从您**条绳锯开始，我们将为您提供生产质量好、产品性能稳定所要求的技术秘密。即使在您完成了*初几个步骤，我们仍将继续帮助您优化您的绳锯。

　　本文由飞羽公司供稿。由三门峡金渠公司杜彦龙译，郑州作为涂塑保护的金刚石绳锯机设备的供应商，我们能够为整个生产过程中供应合适的材料和机器，包括：（上接第74页）表6不同结合剂磨削效果对比结合剂种类砂轮转速磨削比磨削后石材光洁度菱苦土白云石菱苦土与白云石复合由表6可以看出，与纯菱苦土作结合剂相比，复合型结合剂的砂轮磨削效率、磨削比、磨削效果均有相应的提高，同时也避免菱苦土结合剂容易开裂的问题。但纯白云石作结合剂时，由于结合强度太低，砂轮磨耗快，很难有实际用途。

　　4结论苛性白云石制备氯氧镁水泥，煅烧温度和保温时间必须合理，避免欠烧或死烧，适宜的煅烧温度是750°C~850U通过力学性能对比试验，苛性白云石、菱苦土制备的氯氧镁水泥，二者在强度上相差无几，且前者早期强度更高。若二者按一定比例混合制备氯氧镁水泥，物理力学性能优于二者单独使用，起到复合优化的作用。苛性白云石中添加菱苦土*佳比例是40-70%将苛性白云石与菱苦土复合制备氯氧镁水泥作普通砂轮结合剂，其磨削效率、磨削比、工件表面质量均优于纯菱苦土作结合剂的砂轮。