光学电子行业专用锆铝复合研磨微粉及其制作方法

摘要

光学电子行业专用锆铝复合研磨微粉及其制作方法，由电熔氧化铝、硅酸锆两种主要原材料，经球磨、水洗、分级、复配、表面涂覆、过滤、喷雾干燥、过筛制作而成，含量复配的比例为：氧化铝颗粒含量为30-50%，硅酸锆颗粒含量为70-50%；本发明的产品具有颗粒形状搭配合理，粒度分布窄，中位径稳定，基本粒径比例高，无大颗粒，无超细颗粒，颗粒间润滑性优良的性能，特别适应光学电子行业高新技术产品的研磨、抛光。

主权项

光学电子行业专用锆铝复合研磨微粉的制作方法，其特征在于，步骤如下：一、对电熔氧化铝、硅酸锆两种主要原材料，分别经进行精选，确保原料结晶好、颜色白、无杂质，电熔氧化铝原料中氧化铝的含量要大于99%，粒径小于300目，硅酸锆原料中硅酸锆的含量要大于98%，粒径小于350目；二、球磨、圆化和水洗：A：氧化铝球磨：用不锈钢磨球；料球重量比为3:1，通过PLC控制，研磨‑时间转速曲线为正弦曲线，球磨机最高转速为3‑5转/每分钟，一个研磨周期为一小时；圆化，圆化罐为上下都尖的双锥筒体，筒体内壁有弹性，弹性层上均匀分布有许多的凸起，筒体中装有许多小橡胶球，球磨好的微粉再放入圆化罐中研磨0.5小时，形成国标1200号以下的研磨微粉圆片状结构；最大可能的减少颗粒的棱角和尖角，形成比较圆润规整的结构，保证颗粒均匀，无异形，无大粒；圆化后放入酸洗池内加盐酸酸洗；B: 硅酸锆球磨：采用氧化锆研磨球，料球重量比为3:1，通过PLC控制，研磨时间转速曲线为正弦曲线，球磨机最高转速为3‑5转/每分钟，一个研磨周期为一小时，形成国标1200号以下的研磨微粉圆片状结构；最大可能的减少颗粒的棱角和尖角，形成比较圆润规整的结构，保证颗粒均匀，无异形，无大粒；磨完后放入酸洗池内加硫酸酸洗；三、溢流分级，在分级溢流罐中进行，同时采取如下两项措施：措施一，采用电子稳压溢流分级装置对氧化铝、硅酸锆两种物料分别进行分级，保证粒度分布窄；确保产品中无大颗粒；在粒度分级溢流罐中控制介质水的压力为1‑5kg/平方厘米，供水管上的水压通过电磁阀进行控制，每0.5kg/平方厘米为一个级别，每个级别的水压波动控制在0.01‑0.03kg/平方厘米，从出料口中分别收集，保证分级的精度在99.9%以上；措施二，采用高效的复合分散剂，解决了颗粒团聚的问题：A：氧化铝使用的复合分散剂为：聚羧酸盐与改性木质素的复合物或萘磺酸甲醛缩合物与木质素磺酸钙的复合物；复合分散剂的使用量为矿物重量的1/1000; B: 硅酸锆使用的复合分散剂，三聚氰胺甲醛缩合物与木质素磺酸钙的复合物或氨基磺酸系高效分散剂与萘系分散剂的复合物,复合分散剂的使用量为矿物重量的1/1000；四、在复配罐中进行复配：A、含量复配：电熔氧化铝密度高，硬度仅次于金刚石，具有粒形锋利、磨削力强、磨削效率高的特点，能快速研磨工件，但其硬脆的特点造成自身损耗大，在外力和高研磨速率的双重作用下磨粒易破碎；易对工件造成划伤； 硅酸锆化学组份为：ZrO₂＞65%；SiO₂﹤35%，其特殊的分子结构和成份，决定了它具有粒形圆润规整，有较强的韧性和塑性，研磨过程温和，对工件损伤小，研磨效率不高的特点；含量复配后的比例为：氧化铝颗粒含量为30‑50%，硅酸锆颗粒含量为70‑50%；B、粒径复配：D₆₀，氧化铝的粒径为10微米，硅酸锆的粒径为15微米；氧化铝微粉和硅酸锆微粉以不同粒度配比进行复合，使得复合磨料在平面状态下硅酸锆磨粒比氧化铝磨粒更多的起到了支撑和环围保护作用，在研磨过程中需施加一定的压力，硅酸锆利用其柔韧性和塑性变形分解一部分压力，使得氧化铝磨粒的承载压力减小，从而有效的规避氧化铝硬脆、易碎的缺陷；同时硅酸锆圆润的粒形，又能很好的弥补氧化铝锋利结构产生的划痕，使得研磨工件表面质量更高；五、颗粒表面改性涂覆：在专用的颗粒涂覆机中进行，降低颗粒的表面能，增加颗粒的分散性和润滑性；添加表面活性剂，使制成的微粉在使用过程中便于分散；对氧化铝和氧化锆微粉颗粒表面进行处理，降低颗粒的表面能，增加颗粒的分散性和润滑性，提高工件的研磨抛光效果, 涂覆改性剂的品种为：在溢流分级中选用的一种氧化铝复合分散剂外加一种硅酸锆复合分散剂，使用量为矿物重量的2/1000；六、过滤，使其含水量小于50%；七、喷雾烘干：喷雾时控制雾滴细度，添加复合分散剂，复合分散剂的用量为2‑5/10000，喷雾雾滴直径2‑4微米，减小雾滴的直径，不仅便于干燥，也减少了团聚现象；八、过筛；九、检测、包装、成品入库。