CN112341939A - 一种提高抛光粉切削力的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高抛光粉切削力的方法,包括以下步骤:(1)加热抛光粉至800~1300℃,保温1.5~4小时;(2)以水冷或油冷方式,将抛光粉快速冷却,降温冷却速度快于500℃/20秒;(3)清洗烘干即得到高自锐性抛光粉。其中水冷所用冷却水为自来水、去离子水、冷却介质质量百分比浓度为1~15%的自来水或去离子水溶液中的一种;油冷所用冷却油由150N、250 N、350 N、400 N、500 N二类基础油中的一种或几种的组合物,外加二类基础油重量2~6%的低分子量680~3400的聚异丁烯配制而成。采用本发明所公开的方法处理抛光粉,可提高抛光粉自锐性及切削力强,缓解抛光过程中钝化现象,从而延长抛光粉使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种抛光粉技术领域,尤其是一种提高抛光粉切削力的方法。
背景技术
有别于机械磨削,以光学元件为代表的表面抛光机理很复杂,业内并没有统一认识,一般认为,除了抛光材料机械除去待抛光工件的凸起部位,而得到平滑表面;也存在抛光材料作用于待抛光工件的凸起部位后,待抛光工件的凸起部位发生塑性变形和流动,而得到平滑表面;如果抛光时有水存在,还认为发生了水解等化学反应。 抛光材料多为粉状物,简称抛光粉,常见的抛光粉化学成份多为二氧化铈、二氧化锆、三氧化二铝、三氧化二铁、二氧化硅、三氧化二铬等氧化物,以及以这些氧化物为主成份,配合其它物质而得的粉状物。
制备前驱体,并通过灼烧得到氧化物是制备抛光粉的常规方法,灼烧之后一般采用随炉缓慢冷却或者程序缓慢降温至室温,最制备抛光粉最为常规的方法,由此方法制备的抛光粉,具有抛光效率高寿命长等特点,可用于玻璃、晶体材料、金属等材料的抛光。
中国专利ZL201210441396. 4公开了一种铈基抛光粉的制备工艺,包括以下步骤:(1)以碳酸氢镁水溶液和/或碳酸氢钙水溶液为沉淀剂,将沉淀剂和含有饰离子的盐溶液混合均匀得到浆液;(2)将浆液在30℃~90℃下保温陈化0. 5~48h;过滤、干燥后得到抛光粉的前驱体粉体;(3)将前驱体粉体在600℃~1100℃下灼烧,得到的粉体经过分散、分选后处理,得到铈基抛光粉产品。
中国发明专利ZL201110356901.0公开了一种Al2 O3抛光粉的制造方法,具有下列步骤:(1)将原料Al (OH) 3粉体采用过饱和快速结晶法进行结晶,并保证其结晶平均尺寸不大于0.15um;(2) Al (OH) 3结晶经脱钠处理后,进球磨,对球磨后Al (OH) 3颗粒的团聚体平均尺寸进行控制,保证其平均尺寸不大于17um;(3) Al (OH) 3颗粒松散的装入容器内;(4)容器问隔放置于氧化气氛的箱式加热炉内加热至1300℃,并保温;(4) 保温结束后通入冷风,将炉温降至1200℃以下后缓慢冷却;(5)过筛,分选。
中国发明专利ZL201610037985.4公开一种二氧化锆抛光粉的制备方法,步骤如下:将碳酸锆原料在锻烧炉中以2℃/min~10℃/min的升温速率逐渐升温到400℃-900℃并焙烧保温2h~8h,通过改变焙烧温度、焙烧时间、升温速率等因素,可制备晶型受控的微米级二氧化锆磨料。
但现有抛光粉在自锐性不好,抛光过程中存在明显的钝化现象,即前期抛光效率高,随着使用时间延续,虽然抛光粉没有损失,但抛光效率快速下降,需不停的补充新的抛光粉,使用寿命不长。
发明内容
本发明的目的在于,缓解现有抛光粉,随着使用时间延续,抛光效率逐步下降,需不停补充新抛光粉的问题,提供一种提高抛光粉自锐性,进而提升抛光切削力及抛光效率、延长抛光粉使用寿命长的方法。
本发明公开的提高抛光粉切削力的方法,包括以下步骤:(1)加热抛光粉至800~1600℃,保温1.5~4小时;(2)以水冷或油冷方式,将抛光粉快速冷却,降温冷却速度快于500℃/20秒。
(3)清洗烘干即得到高自锐性抛光粉。抛光粉快速冷却优选水冷。
本发明公开的提高抛光粉切削力的方法,抛光粉加热保温过程中,还包括抽真空、惰性气体保护或还原气氛保护。优选惰性气体保护。
本发明公开的提高抛光粉切削力的方法,所述水冷为高温的抛光粉快速分散于冷却水中,并急速降温。所述油冷为高温的抛光粉快速分散于冷却油中,并急速降温。所述冷却水为自来水、去离子水、冷却介质质量百分比浓度为1~15%的自来水或去离子水溶液中的一种;所述水冷冷却水温度为室温至0℃。所述冷却油由150N、250 N、350 N、400 N、500 N二类基础油中的一种或几种的组合物,外加二类基础油重量2~6%的低分子量680~3400的聚异丁烯配制而成;所述油冷冷却油温度为室温。所述冷却介质为硝酸锌、氯化锌、硝酸钾、氯化钾、氯化锌、氯化钠、聚乙烯醇中的一种或几种的组合物,优选聚乙烯醇与其它冷却介质复配使用。
采用本发明所公开的方法处理抛光粉,可提高抛光粉自锐性及切削力强,缓解抛光过程中钝化现象,从而延长抛光粉使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解为,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解为,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明做出的各种改动或修改,这些等价形式仍属于本发明申请所附权利要求书限定的范围。
实施例1
本实施例步骤如下:
(1)将取粒径D50均为10µm的氧化铈抛光粉3公斤装入坩埚中;(2) 坩埚置于箱式马弗炉中升温至1000℃,灼烧2小时;(3)搅拌条件下,趁热将灼烧后的粉体,10秒钟内倒入50升温度为20℃、百分比浓度为6%的硝酸锌水溶液中,并在30秒分散均匀;(5) 静置、沉淀、固液分离,并将沉淀物用去离子水清洗,烘干得到高切削力氧化铈抛光粉。
将处理所得的高切削力氧化铈抛光粉与没有处理的氧化铈抛光粉,分别加入去离子水配为质量百分比为8%的抛光液,在转速800r/min,压力0.1MPa下对K9光学玻璃试件进行抛光试验,实施例1处理所得高切削力氧化铈抛光粉配制的抛光液抛光900件才钝化需补充抛光液,没有处理的氧化铈抛光粉配制的抛光液抛光750件即钝化需补充抛光液。
实施例2
本实施例步骤如下:
(1)将取粒径D50均为5µm的氧化铝抛光粉2公斤装入坩埚中;(2) 坩埚置于箱式马弗炉中升温至1500℃,灼烧1小时;(3)搅拌条件下,趁热将灼烧后的粉体,15秒钟内倒入40升室温聚乙烯醇百分比浓度为1%、硝酸锌百分比浓度为4%的去离子水溶液中,并在30秒分散均匀;(5) 静置、沉淀、固液分离,并将沉淀物用去离子水清洗,烘干得到高切削力氧化铈抛光粉。
将处理所得的高切削力氧化铝抛光粉与没有处理的氧化铝抛光粉,分别加入去离子水配为质量百分比为10%的抛光液,在转速1000r/min,压力0.15MPa下对蓝宝石试件试件进行抛光试验,实施例1处理所得高切削力氧化铈抛光粉配制的抛光液抛光450件才钝化需补充抛光液,没有处理的氧化铈抛光粉配制的抛光液抛光380件即钝化需补充抛光液。
实施例3
本实施例步骤如下:
(1)将取粒径D50均为10µm的2公斤氧化铈抛光粉装入坩埚中;(2) 坩埚置于箱式马弗炉中充氮气,升温至1100℃,灼烧1小时;(3)搅拌条件下,趁热将灼烧后的粉体,10秒钟内倒入50升温度为20℃、去离子水溶液中,并在30秒分散均匀;(5) 静置、沉淀、固液分离,并将沉淀物用去离子水清洗,烘干得到高切削力氧化铈抛光粉。
将处理所得的高切削力氧化铈抛光粉与没有处理的氧化铈抛光粉,分别加入去离子水配为质量百分比为10%的抛光液,在转速800r/min,压力0.1MPa下对平版玻璃试件进行抛光试验,实施例1处理所得高切削力氧化铈抛光粉配制的抛光液抛光1300件才钝化需补充抛光液,没有处理的氧化铈抛光粉配制的抛光液抛光1100件即钝化需补充抛光液。
实施例4
本实施例步骤如下:
(1)将取粒径D50均为6µm的氧化铝抛光粉2公斤装入坩埚中;(2) 坩埚置于箱式马弗炉中抽真空,升温至1600℃,灼烧3小时;(3)搅拌条件下,趁热将灼烧后的粉体,10秒钟内倒入40升室温、含600克分子量为1000的聚异丁烯的250N二类基础油中,并在30秒分散均匀;(4)静置、沉淀、固液分离,并将沉淀物用去离子水清洗,烘干得到高切削力氧化铝抛光粉。
将处理所得的高切削力氧化铝抛光粉与没有处理的氧化铝抛光粉,分别加入去离子水配为质量百分比为10%的抛光液,在转速1000r/min,压力0.15MPa下对蓝宝石试件进行抛光试验,实施例1处理所得高切削力氧化铈抛光粉配制的抛光液抛光480件才钝化需补充抛光液,没有处理的氧化铈抛光粉配制的抛光液抛光400件即钝化需补充抛光液。
从实施例1至4可以看出,采用本发明的方法制备的抛光粉切削力强、自锐性好,使用寿命长。
Claims (7)
1.一种提高抛光粉切削力的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)加热抛光粉至800~1600℃,保温1.5~4小时;(2)以水冷或油冷方式,将抛光粉快速冷却,降温冷却速度快于500℃/20秒;(3)清洗烘干即得到高自锐性抛光粉。
2.根据权利要求1所述的一种提高抛光粉切削力的方法,其特征在于:所述加热保温过程中,还包括抽真空、惰性气体保护或还原气氛保护。
3.根据权利要求1所述的一种提高抛光粉切削力的方法,其特征在于:所述水冷为高温的抛光粉快速分散于冷却水中,并急速降温。
4.根据权利要求1所述的一种提高抛光粉切削力的方法,其特征在于:所述油冷为高温的抛光粉快速分散于冷却油中,并急速降温。
5.根据权利要求3所述的水冷,其特征在于:所述冷却水为自来水、去离子水、冷却介质质量百分比浓度为1~15%的自来水或去离子水溶液中的一种;所述水冷冷却水温度为室温至0℃。
6.根据权利要求4所述的油冷,其特征在于:所述冷却油由150N、250 N、350 N、400 N、500 N二类基础油中的一种或几种的组合物,外加二类基础油重量2~6%的低分子量680~3400的聚异丁烯配制而成;所述油冷冷却油温度为室温。
7.根据权利要求5所述的冷却水,其特征在于:所述冷却介质为硝酸锌、氯化锌、硝酸钾、氯化钾、氯化锌、氯化钠、聚乙烯醇中的一种或几种的组合物。
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