绿碳化硅生产工艺及用途？

绿碳化硅的应用：绿碳化硅，砂轮代号GC砂轮适用于加工硬质合金，玻璃，陶瓷和非金属材料外，还用于半导体材料，高温硅碳棒发热体，远红外源基材等。

绿色碳化硅的生产工艺：绿碳化硅制造方法同黑色碳化硅，但采用的原材料纯度要求较高，也在电阻炉中2200°C左右的高温下形成，绿色，呈半透明状，六方晶形，其Sic含量较黑色为高，物理性能与黑色碳化硅相近，但性能略较黑色为脆，也具有较好的导热性与半导体特性。

绿碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，除作磨料用外，还有很多其他用途。

绿碳化硅砂轮是在磨料中加入结合剂，经压坯、干燥和焙烧而制成的多孔体。按形状可分为平形砂轮、斜边砂轮、筒形砂轮、杯形砂轮、碟形砂轮等；按结合剂可分为陶瓷砂轮、树脂砂轮、橡胶砂轮、金属砂轮等。

碳化硅微粉生产工艺流程2009-2-9 来源： 中国矿冶设备网 一种碳化硅微粉的生产工艺，其特征在于，其步骤如下： (1)取碳化硅原料，经破碎机中碎，并筛分至不大于5mm的碳化硅颗粒，再用整形机对其进行整形至不大于2mm的碳化硅颗粒，且其中椭圆形颗粒占80％以上，再对其进行酸洗除杂，干燥； (2)将上述干燥后的碳化硅颗粒用磨粉机粉碎成d50＝9.5-11.5μm的碳化硅粉，粉碎时，磨粉机主机电流设定为65-75A，风机流量设定为40-50m3/min，分析机转速为400--600转/分；(3) 然后用涡流式气流分级机对碳化硅粉进行分级，分级时，涡流式气流分级机的风机流量为25-43m3/min，分级轮转速为2600--3300转/分，从分级口分出粒度ds94＝6.5-5.5μm的成品A，旋风口分出ds94≤5.5μm的半成品； (4)将涡流式气流分级机旋风口分出的半成品用叶轮式气流分级机再进行二次分级，分级时，叶轮式气流分级机的风机流量为25-10m3/min，分级轮转速为1300--1700转/分，从分级口分出粒度为ds94＝4.5-3.0μm的成品B，旋风口则分出副产品。筛分筛分就是把颗粒、粉末分成大小不同的粒子段。单台TS振动筛分机可配至4层筛网，能连续分选出2-5个粒级并控制较窄的粒度范围。筛出杂质高性能筛机在高流量处理过程中，能迅速清除百分含量低的大颗粒或小颗粒浆渣分离。TS振动筛分机能把各类浆液中的非溶性固体物质迅速清除，并连续排渣。

硬度的选择主要取决于被磨削的工件材料、磨削效率和加工表面质量。

硬度是指砂轮在外力作用下磨粒脱落的难易程度,为了适应不同工件材料磨加工的要求,制造砂轮时分成不同硬度的等级（见表3）。

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砂轮选得过硬，磨钝的磨粒不易脱落，砂轮易堵塞，磨削热增加，工件易烧伤，磨削效率低，影响工件表面质量；砂轮选得过软，磨粒还在锋利时就脱落，增加了砂轮损耗，易失去正确的几何形状，影响工件精度。所以砂轮硬度的选择要适当，还应根据砂轮与工件接触面积大小、工件形状、磨削的方式、冷却方式、砂轮的结合剂种类等因素来综合考虑。

下列砂轮硬度选择原则供参考：

a.磨削软材料时要选较硬的砂轮，磨削硬材料时则要选软砂轮；

b.磨削软而韧性大的有色金属时，硬度应选得软一些；

c.磨削导热性差的材料应选较软的砂轮；

d.端面磨比圆周磨削时，砂轮硬度应选软些；

e.在同样的磨削条件下，用树脂结合剂砂轮比陶瓷结合剂砂轮的硬度要高1~2小级；

f. 砂轮旋转速度高时，砂轮的硬度可选软1~2小级；

g.用冷却液磨削要比干磨时的砂轮硬度高1~2小级。

4. 结合剂的选择应根据磨削方法，使用速度和表面加工要求等条件予以考虑。

最常用的砂轮结合剂有陶瓷结合剂（V）和树脂结合剂（B）。

陶瓷结合剂是一种无机结合剂，化学性能稳定、耐热、抗腐蚀性好，气孔率大，这种结合剂制造的砂轮磨削效率高、磨耗小，能较好地保持砂轮的几何形状，应用范围最广。适于磨削普通碳钢、合金钢、不锈钢、铸铁、硬质合金、有色金属等。但是，陶瓷结合剂砂轮脆性较大，不能受剧烈的振动。一般只能在35米/秒以内的速度下使用。

树脂结合剂是一种有机结合剂，这种结合剂制造的砂轮强度高，具有一定的d性，耐热性低，自锐性好，制作简便，工艺周期短。可制造工作速度高于50米/秒的砂轮和很薄的砂轮。它的应用范围仅次于陶瓷结合剂，广泛用于粗磨、荒磨、切断和自由磨削，如磨钢锭，铸件打毛刺等。可制造高速、高光洁度砂轮，重负荷、切断以及各种特殊要求的砂轮。

5. 组织的选择主要考虑工件所受的压力、磨削方法、工件材质等。

组织是指砂轮中磨粒所占砂轮体积的百分比。砂轮组织等级的划分是以62%的磨粒体积百分数为“0”号组织，磨粒体积每减2%，其组织增加一号，依此类推，共分15个号。号数越大，组织越松（见表4）。

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组织紧密的砂轮能磨出较好的工件表面，组织疏松的砂轮，因空隙大，可以保证磨削过程中容纳磨屑，避免砂轮堵塞。通常粗磨和磨削较软金属时，砂轮易堵塞，应选用疏松组织的砂轮；成型磨削和精密磨时，为保持砂轮的几何形状和得到较好的粗糙度，应选用较紧密组织的砂轮；磨削机床导轨和硬质合金工具时，为减少工件热变形，避免烧伤裂纹，宜采用松组织的砂轮；磨削热敏性大的材料、有色金属、非金属材料宜采用大于12#组织的砂轮。

6. 形状和尺寸的选择应根据磨床条件和工件形状来选择。

常用砂轮形状有平形砂轮（P）、单面凹砂轮（PDA）、双面凹砂轮（PSA）、薄片砂轮（PB）、筒形砂轮（N）、碗形砂轮（BW）、碟形一号砂轮（D1）等。

每种磨床所能使用的砂轮形状和尺寸都有一定的范围。在可能的条件下，砂轮的外径应尽可能选得大一些，以提高砂轮的线速度，获得较高的生产率和工件表面质量，砂轮宽度增加也可以获得同样的效果。

现国标砂轮书写顺序：砂轮代号、尺寸（外径×厚度×孔径）、磨粒、粒度、硬度、组织、结合剂、最高工作线速度。

例示：P 400×150×203 A60 L 5 B 35

二、 金刚石砂轮的选择

金刚石砂轮比用碳化硼、碳化硅、刚玉等一般磨粒制成的砂轮刃角锋利、磨耗小、寿命长、生产率高、加工质量好，但价格昂贵，因而适用于精磨硬质合金、陶瓷、半导体等高硬度脆性难加工材料。

金刚石砂轮的特征包括磨料种类、粒度、硬度、浓度、结合剂、砂轮形状与尺寸。

磨料：广泛使用人造金刚石（JR），根据它的结晶形状和颗粒强度，分各种型号，按其特定用途选型号。

粒度：要以工件粗糙度、磨削生产率和金刚石的消耗三个方面综合考虑。

硬度：只有树脂结合剂金刚石砂轮才有“硬度”这一特性。一般采用S（Y1）级或更高。

结合剂：常用的结合剂有四种，其结合能力和耐磨性以树脂、陶瓷、青铜、电镀金属为序，依次渐强。树脂结合剂金刚石砂轮磨削效率高，被加工工件粗糙度好，适用范围广，自锐性好，不易堵塞，发热量小，易修整，主要用于精磨工序。陶瓷结合剂金刚石砂轮主要用于各种非金属硬脆材料、硬质合金、超硬材料等的磨削。

浓度：浓度选择要根据使用砂轮的粒度、结合剂、形状、加工方法、生产效率及砂轮寿命的要求而定。高浓度金刚石砂轮保持砂轮形状的能力强，低浓度砂轮磨削时，金刚石的消耗往往更低些，应根据需要酌情选取。

形状和尺寸：按工件的形状、尺寸和机床条件选用。

三、 立方氮化硼（CBN）砂轮的选择

立方氮化硼（CBN）砂轮的立方氮化硼颗粒粘在普通砂轮表面只有很薄一层，其磨粒韧性、硬度、耐用度是刚玉类砂轮的100倍，最适于加工硬度高、粘性大、高温强度高、热传导率低的难磨钢材及高速或超高速磨削。其应用范围与人造金刚石起着互相补充的作用。金刚石砂轮在磨削硬质合金和非金属材料时，具有独特的效果，但在磨削钢料时，尤其是磨削特种钢时，效果不显著。立方氮化硼砂轮磨削钢件的效率比刚玉类砂轮要高近百倍，比金刚石砂轮高五倍，但磨削脆性材料不及金刚石。

立方氮化硼砂轮的选择和金刚石砂轮的选择相类似。但在结合剂选用上，大部分是树脂结合剂，次之是电镀，金属结合剂。陶瓷结合剂CBN砂轮主要用于钛合金、高速钢、可锻铸铁等难加工的黑色金属的磨削，树脂结合剂CBN砂轮适用于磨削铁磁性材料，是加工钢材的理想选择。CBN砂轮浓度一般在100%~150%间选用较经济合理，它不能用普通切削液，需特殊的切削液。

四、 大气孔砂轮的选择

大气孔砂轮在磨削时具有不易被堵塞、耐用度高和切削能力强等优点。适用于软金属和塑料、橡皮和皮革等非金属材料的粗、精磨。同时，它具有散热快的特点，所以在磨削一些热敏性大的材料、薄壁工件和干磨工序中（例如刃磨硬质合金刀具和机床导轨等）有良好的效果。

大气孔砂轮和一般陶瓷结合剂砂轮的制造方法基本一样。不同点是在配料中外加一定量的增孔剂，它在砂轮烧结前完全挥发或被烧烬，从而产生大气孔。

大气孔砂轮生产范围是：磨料一般选择碳化物和刚玉等，如常用的有黑碳化硅（C）、绿碳化硅（GC）和白刚玉（WA）等几种，这些磨料的硬度高、性脆而锋利，具有良好的导热和导电性能；磨料粒度（36#~180#）；结合剂（陶瓷结合剂）；硬度（G~M各级）；形状（平形、杯形、碗形或碟形等）；气孔尺寸（约0.7~1.4毫米）。

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