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天生我材必有用,那“黑刚玉”之材用在哪?
2019年11月01日 发布 分类:粉体应用技术 点击量:195
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在研磨材料界“白刚玉、棕刚玉、黑刚玉谁更好用”?我想这个问题没有标准答案,任何一个具有特殊属性的材料,它的属性总能在某些特定领域得以发挥。天生我材必有用,那么看起来很挫,基本与吃瓜群众钟爱的“超硬,超白,超细”这些好指标毫无缘分的黑刚玉,其才能可以用在哪里?本文将给大家一个解释。

最近粉体圈记者实地走访了国内知名黑刚玉生产企业“河南烨达新材科技股份有限公司”(下文简称烨达新材),据闻这家企业把平平凡凡的小众材料黑刚玉的才能应用得非常非常非常到位,其黑刚玉核心技术、生产规模及市场占有率均在全国领先地位,此外“她”还得到海外研磨材料巨头的青睐,与某巨头保持了十几年的合作伙伴关系。对“她”感兴趣的朋友们可以跟着小编对烨达新材的副总经理兼技术研发主管刘海松先生的采访报导了解一二。

左起粉体圈 孙柯、烨达新材技术研发主管刘海松、粉体圈小白

一、黑刚玉工艺路线:

材料所展现的属性取决于其原料及成型工艺路线,因此我们先来看看黑刚玉是怎么生产出来的。简单的来说,黑刚玉的制备及应用路线一般是这样子的:以高铁铝矾土或者高铝铝矾土加高铝铁矿,在电弧炉里经过高温熔融冶炼然后冷却,从而得到黑刚玉块,其为铁铝尖晶石和α-氧化铝为主矿相的灰黑色结晶体,随后对黑刚玉块进行粉碎加工及分级处理可得到颗粒状的黑刚玉。

↓↓黑刚玉的制备与应用

 

二、黑刚玉生产过程节能又环保

从上面的工艺路线我们可以看到,黑刚玉具有极简的成型工艺路线,其原料来源可以是棕刚玉生产的所用的原料铝矾土的下脚料,也可以是炼钢厂、炼铁厂保温材料的回收料或者氧化铁含量较高的铝矾土。此外,黑刚玉生产的能耗只有棕刚玉能耗的三分之二左右,能耗低,且冶炼过程中不需要还原气氛,极少有CO2排放。

黑刚玉采用来源丰富的边角料及低品位铝土矿,生产过程也更加环保更加节能,更加匹配当前工业发展趋势及环保的要求。

三、黑刚玉性能还不赖:

根据刘海松先生的的介绍黑刚玉具有硬度适中、韧性好、自锐性好、使用中产生的磨削热低,不易烧伤工件表面等特点。”黑刚玉所展现的性质与其内在结构有着直接关系,黑刚玉中含有Fe2O3SiO2TiO2等是由其原料决定的,而这些杂相的存在使得黑刚玉这种材料带有较多的弱晶相,因此黑刚玉的强度也就不那么强了(硬度适中是这么来的),但也是由于弱晶相的存在使得黑刚玉具有独特的自锐性。

↓↓黑刚玉的成分大概是这样的

级别

主要化学成分%

Al2O3

Fe2O3

SiO2

TiO2

普通级

62

6-12

25

2-4

精品级

80

4-8

10

2-4

四、黑刚玉可以用来干啥:

①研磨抛光材料

为了让材料颜值更高,工业需要大量的研磨抛光材料,而这一用途也是黑刚玉最开始应用的领域。

第一个赏识黑刚玉之材的是日本人,日本磨料公司将其用于核电站的汽轮机叶片清洁。主要成分为三氧化二铝,含有三氧化二铁、二氧化硅、二氧化钛的黑刚玉由于软硬适中,且韧性较好,用于汽轮机叶片喷砂除垢效率很高,可达到既除垢彻底,又不损伤汽轮机叶片性能的效果,完美KO了众多硬度高的喷砂材料。

经过多年的发展,黑刚玉已经用于不锈钢、普通钢、竹木、玻璃等工件的研磨抛光切割等用途,非常值得一提的是黑刚玉在抛磨不锈钢具有独特的优势,使用棕刚玉、白刚玉等磨料抛光不锈钢,有的地方会出现发生烧蚀现象,导致不锈钢表面偏离其本质颜色,大大降低不锈钢颜值。而用黑刚玉抛光的不锈钢材料表面色泽均匀,与本质颜色比较接近,且经久不变,具有极佳的外观效果。

通过对黑刚玉性能认识的不断深入,黑刚玉产品的“才能”不断提升,其应用领域也在不断扩宽。大量的实践证明,单一的黑刚玉对不锈钢等颜值要求较高的工件表面处理有明显优势,而黑刚玉和棕刚玉、白刚玉、碳化硅、锆刚玉及其深加工产品复合则可以综合两者优势,体现出比单一磨料更优的性能。

↓↓抛光蜡是黑刚玉在磨料界的众多应用形式之一

②黑刚玉用于路桥防滑耐磨材料

除了广泛应用于研磨抛光,黑刚玉用于路桥面的防滑耐磨材料方面也是非常值得期待的。其亚光特质符合路桥面的基本要求(如果像碳化硅一样会反光大量使用肯定不合适了),耐用性好(比常规使用石材更加耐用),而且使用成本相对合适。目前在韩国、瑞士等发达地区的路桥面已经广泛应用了这类材料,国内北京、上海等地区部分使用案例。

↓↓用于路桥防滑耐磨材料的黑刚玉

根据刘工介绍,不同的应用有不同的指标要求,因此其制备成本及售价也是有着较大的区别的,用于精细研磨抛光用途的黑刚玉价格要比用于路桥面黑刚玉的价格高。

五、关于河南烨达新材料

最后,小编整理了一下受访企业背景简介,以供部分不了解烨达新材的圈友们参考: 烨达新材成立于1999年,总部位于河南省新密市,主营柔性耐磨材料(黑刚玉)系列制品研发、生产和销售。目前共有河南郑州、山西临汾两个生产基地,年产黑刚玉段砂、粒度砂和微粉30000余吨。烨达新材利用废弃回收矿渣做原材料生产中高档黑刚玉共40多个品种规格的陶瓷材料、研磨材料。其产品不仅在国内很畅销,同时也与许多国际研磨制品巨头保持了长期稳定的合作伙伴关系。同时为了保证产品与时俱进,烨达新材长期与国外技术领先企业保持合作开发,并与专业院校如河南工业大学等保持紧密联系以获得产品开发的技术支持。

粉体圈 作者:小白


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