磨料

磨料是銳利、硬質材料，用于研磨軟質材料的表面。磨料包括天然磨料和人造磨料。按硬度分為超硬磨料和普通磨料兩大類。研磨劑包括較軟的家用洗滌劑、寶石研磨到最堅硬的材料鉆石。磨料是制造各種精密產品的基本材料。許多天然磨料已被人造磨料取代。除了金剛石，天然磨料的性質并不穩定，但仍有其使用價值。金剛石是最硬的磨料，主要產于南非，占世界的 總產出%，其馀為巴西、澳大利亞、圭亞那和委內瑞拉等地。工業鉆石從灰白色到黑色不等，碾碎后可制成砂輪、砂帶、拋光輪和研磨粉等。

自20世紀70年代以來，大量人造磨料被生產出來，其中碳化硅和氧化鋁是最重要的。碳化硅，俗稱金剛砂，是將純硅砂與焦炭混合，加入少量鋸末，放入電爐中，在2200 ~ 2480℃下焙燒36小時左右而成。氧化鋁，俗稱剛玉，通常由鋁礬土經電弧爐加熱熔化而成白色透明，用作熱敏金屬的磨料，黑色用于加工鑄件和鋼。人造金剛石砂輪是最硬的磨具，是刃磨硬質合金工具所必需的。人造鉆石還可以制成各種形狀和大小的工具，適用于切割玻璃和陶瓷。碳化硼的硬度比碳化硅高，所以不適合做砂輪它可以用來代替昂貴的金剛石拋光硬材料。立方碳化硼的硬度是碳化硅的兩倍，氧化鋁的硬度是2.5倍，磨一些工具鋼很有效。

金剛石

極高的硬度，顆粒形狀銳利，對不同硬度的材料研磨效果好，對不同硬度不同相的合金樣品拋光效果好。另外，金剛石拋光磨料磨削壽命長，切削能力高，所以消耗的磨料少，同時可以使樣品表面基本不產生變形擾動層。

氧化鋁

硬度很高，一般不會和被拋光的材料發生反應。氧化鋁拋光劑是一般鋼材樣品的常用拋光劑。但不適合拋光鋁及鋁合金，因為氧化鋁磨料容易使鋁表面變鈍，產生蝕坑。

氧化鉻

拋光能力弱于氧化鋁，可作為鋼樣的最終拋光。

氧化鐵

可以獲得非常光亮的表面，但同時容易產生形變擾動層，非金屬夾雜物會被拖出樣品金屬基體，所以很少使用。

氧化鎂

硬度低，顆粒極細，外觀銳利，磨邊好。它比較適用于鋁、鎂和其他有色金屬及合金的最終拋光。它對鋼樣中非金屬夾雜物的拖曳作用很小，因此特別適用于鑄鐵石墨樣品的夾雜物檢查和拋光。

磨料的一個重要特性是它的硬度，它必須比被加工的材料更硬莫氏硬度計常用于測量各種磨料的硬度。磨料的另一個重要特性是韌性或體積強度。原料的混合量可以改變、純度、顆粒尺寸和晶體結構來控制這種性能，從而適用于各種應用。

在制造磨料制品時，除滑石粉和氧化鐵外的所有原料都需要進行粉碎和篩分，篩分粒度應為4 ~ 900， ，即直徑約為6 mm(公釐)到6微米(千分之一毫米)或者更細。砂輪是最重要的磨料產品，它是由磨料和結合劑按一定比例混合成型燒結而成，最后必須整形、平衡和超速試驗。砂布和砂紙是另一種產量較大的磨料產品，它們是通過磨粒粘結在基材上的(布或紙)上，干燥后，切成不同規格的產品。其他的是粉狀或粒狀磨料經過篩選，他們需要經過一定的技術處理例如，用于研磨或拋光的磨料通常會添加礦物軟膏或蠟，以滿足不同工況的需要。

磨料在工業上應用廣泛，特別是在加工高精度或低粗糙度的零件或特別硬的零件時，磨料和磨具必不可少。此外，砂輪也是刃磨工具和切割硬質材料的必備工具。在汽車制造業，活塞環和汽缸、氣門與氣門座的緊密配合，傳動和齒輪的精度等，必須用磨料和磨具加工才能保證。其他相關新產品，如塑料粘合輥磨用介質，節省了大量零件去毛刺的時間，提高了生產率。

磨料生產技術取得了顯著進步。金剛石砂輪的效率比14年前提高了4倍；軋機用氧化鋯-1948年氧化鋁砂輪總成本只有25%，速度提高了7倍。現在的問題是研磨的基礎理論不太清楚，需要研究；產品的規格復雜多變，不容易簡化。

人造磨料產品主要分為剛玉磨料和碳化硅磨料具體來說，基本有以下幾種：

1、棕剛玉磨料主要由Al2O3組成，硬度適中，韌性高，顆粒鋒利，價格相對低廉，適合加工抗拉強度高的金屬。微晶剛玉磨料和黑剛玉磨料是它們的衍生物。

2、白剛玉磨料硬度略高于棕剛玉，但韌性差，磨削時易切入工件，自銳性好，發熱量低，磨削能力強，效率高。鉻剛玉磨料是它的衍生物。

3、單晶剛玉磨料顆粒由單晶組成，具有良好的多刃切削刃，硬度高，韌性好、研磨能力強，研磨熱值少，缺點是生產成本較高，產量較低，所以價格較高。鋯剛玉磨料也是一種結晶化合物，硬度略低，晶粒更細，耐磨性好。

4、黑碳化硅磨料、綠碳化硅磨料、立方碳化硅磨料、鈰碳化硅磨料等，屬于碳化硅磨料，主要成分是碳化硅SiC，硬度高，脆性大，磨粒鋒利，導熱性好，耐磨性強，更適合加工硬脆金屬和非金屬制品。

適用于機械電子金屬零件五金工具汽車配件儀器儀表鑄造醫療保健工藝飾品等行業產品的去毛刺倒角除垢和表面拋光。

磨削效率高，耐磨耐用，不易堵孔，表面亮度高！

超硬磨具 以其優異的磨削性能，廣泛應用于磨削技術的各個方面，成為超精密磨削、高效率磨削、難加工材料磨削、高精度成形磨削、磨削自動化和無人化等技術進步的基礎。

由于金剛石和CBN磨料在加工材料上的互補性，大大擴展了由其組成的磨具的加工范圍，涵蓋了各種高硬度、高脆、幾乎所有加工材料都是高強度和高韌性材料。

金剛石磨料是用于研磨的硬質合金、光學玻璃、陶瓷和形容詞石是硬脆材料的最佳磨料，但在700℃~800℃易碳化，不適合磨削鋼鐵材料和超高速磨削。CBN磨料的出現引發了磨削技術的革命能承受1300℃~1400℃的高溫，對鐵族元素呈化學惰性，導熱性好，磨削鋼鐵材料時去除率高，磨削比大，磨料使用壽命長，是磨削淬硬鋼、高速鋼、高強度鋼、不銹鋼和耐熱合金等高硬度和高韌性金屬的最佳磨料。此外，CBN磨料還適用于超高速磨削，金屬基CBN磨料的線速度超過250m/s也會不破碎。

CBN磨料的廣泛使用主要是由于近年來各種高效高性能數控磨床的問世，磨料制造技術的進步，開發出單層電鍍高溫釬焊等性能優異的新磨料，推動了磨削技術的發展，尤其是高效點磨削新技術更受人們青睞。

點磨削（Quickpoint Grinding研磨研磨）它最初是由一家德國公司推出的。它使用釬焊CBN薄砂輪（寬度只有幾mm）和超高的砂輪線速度（120m/s~180m/美國，高達200米/s~250m/s）來實現的。加工時，砂輪軸線與工件軸線在水平方向上形成一定的傾斜角度，使砂輪與工件的理論線接觸變成點接觸。這樣可以大大減少磨削接觸面積，極高的磨削速度不僅可以使磨屑變薄、磨粒負荷減少，熱量來不及傳遞給工件和砂輪，幾乎全部被磨粒帶走，提高了工件的加工精度和表面質量。應用表明，點磨削具有磨削比大砂輪壽命長修整頻率低材料去除率高等優點同時，由于采用了與數控車床相同的兩坐標聯動來實現復雜回轉體零件的平面磨削，所以可以一次安裝加工外圓、錐面、曲面、螺紋、肩部溝槽等所有形狀都比切割磨削靈活，同時冷卻效果極佳，磨削溫度低，甚至可以實現干磨目前，該技術已在上海大眾汽車有限公司桑塔納轎車生產線上使用，取得了顯著的經濟效益。