磨料

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磨料是一种材料,通常是矿物,用于通过摩擦使工件成形或精加工,这会导致工件的一部分因摩擦而磨损。虽然对材料进行精加工通常意味着对其进行抛光以获得光滑、反光的表面,但该过程也可能涉及粗糙处理,如缎面、哑光或串珠饰面。简而言之,用于切割、研磨和抛光其他较软材料的陶瓷被称为磨料。 磨料非常普遍,广泛用于各种工业、家庭和技术应用。这导致磨料的物理和化学组成以及磨料的形状发生很大变化。磨料的一些常见用途包括研...

磨料

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磨料是一种材料,通常是矿物,用于通过摩擦使工件成形或精加工,这会导致工件的一部分因摩擦而磨损。 虽然对材料进行精加工通常意味着对其进行抛光以获得光滑、反光的表面,但该过程也可能涉及粗糙处理,如缎面、哑光或串珠饰面。 简而言之,用于切割研磨和抛光其他较软材料的陶瓷被称为磨料。

磨料非常普遍,广泛用于各种工业、家庭和技术应用。 这导致磨料的物理和化学组成以及磨料的形状发生很大变化。 磨料的一些常见用途包括研磨、抛光、抛光、珩磨、切割、钻孔、锐化、研磨和打磨(参见研磨加工)。

锉刀不是磨料; 它们不是通过刮擦或摩擦来去除材料,而是通过切入锉刀表面的锋利牙齿的切割作用,非常类似于锯子。 然而,金刚石锉刀是一种涂层磨料(因为它们是涂有金刚石粉末金属棒)。

磨损力学

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磨料通常依赖于磨料和正在加工的材料之间的硬度差异,磨料是两种物质中较硬的一种。 然而,没有必要,因为任何两种反复相互摩擦的固体材料都会相互磨损; 例如,较软的鞋底会在数十年或数百年内磨损木台阶或石台阶,或冰川磨损石谷。

通常,用作磨料的材料要么是坚硬的矿物(矿物硬度的莫氏硬度等级为 7 或以上),要么是合成石,其中一些可能在化学和物理上与天然矿物相同,但不能像它们那样称为矿物 不是自然产生的。 (虽然可用于比较目的,但莫氏硬度对材料工程师来说价值有限,因为它是一种任意的、有序的、不规则的尺度。)例如,钻石是一种常见的磨料,既有天然存在的,也有工业生产的,刚玉也是如此。 自然而然,但现在更常见的是用铝土矿制造。 然而,甚至像碳酸钙这样较软的矿物质也被用作研磨剂,例如牙膏中的抛光剂。

这些矿物要么被压碎,要么已经足够小(从大到约 2 毫米的宏观颗粒到直径约 0.001 毫米的微观颗粒),可以用作磨料。 这些颗粒,通常称为砂砾,具有粗糙的边缘,通常终止于点,这将减少接触表面积并增加局部接触压力。 磨料和待加工材料在相互相对运动的同时接触。 通过颗粒施加的力导致被加工材料的碎片脱落,同时使磨粒变光滑和/或使颗粒从其余的磨料中松脱。

影响物质磨损速度的一些因素包括:

  • 两种物质之间的硬度差异:更硬的磨料会切割得更快、更深
  • 晶粒尺寸(砂砾尺寸):较大的晶粒会切割得更快,因为它们也切得更深
  • 颗粒之间、颗粒与背衬之间、颗粒与基体之间的粘附力:决定颗粒从磨料中流失的速度以及新鲜颗粒(如果存在)暴露的速度。
  • 接触力:更大的力会导致更快的磨损
  • 加载:磨损的磨料和脱落的工作材料往往会填充磨粒之间的空间,从而降低切削效率,同时增加摩擦
  • 润滑剂/冷却剂/金属加工液的使用:可以带走切屑(防止负载)、输送热量(可能影响工件或磨料的物理性能)、减少摩擦(与基材或基体)、暂停磨损 工作材料和磨料允许更精细的光洁度,将应力传导到工件。

磨料

磨料矿物

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磨料可分为天然的或合成的。 在讨论磨刀石时,天然石材长期以来一直被认为是优越的,但随着材料技术的进步,这种区别变得不那么明显了。 许多合成磨料实际上与天然矿物相同,不同之处仅在于合成矿物是制造出来的,而不是开采出来的。 天然矿物中的杂质可能会降低其效果。

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  1. 磨料
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