在研磨材料界“白剛玉、棕剛玉、黑剛玉誰更好用”?我想這個問題沒有標準答案,任何一個具有特殊屬性的材料,它的屬性總能在某些特定領域得以發揮。天生我材必有用,那么看起來很挫,基本與吃瓜群眾鐘愛的“超硬,超白,超細”這些好指標毫無緣分的黑剛玉,其才能可以用在哪里?本文將給大家一個解釋。
最近粉體圈記者實地走訪了國內知名黑剛玉生產企業“河南燁達新材科技股份有限公司”(下文簡稱燁達新材),據聞這家企業把平平凡凡的小眾材料黑剛玉的才能應用得非常非常非常到位,其黑剛玉核心技術、生產規模及市場占有率均在全國領先地位,此外“她”還得到海外研磨材料巨頭的青睞,與某巨頭保持了十幾年的合作伙伴關系。對“她”感興趣的朋友們可以跟著小編對燁達新材的副總經理兼技術研發主管劉海松先生的采訪報導了解一二。
左起:粉體圈 孫柯、燁達新材技術研發主管劉海松、粉體圈小白
一、黑剛玉工藝路線:
材料所展現的屬性取決于其原料及成型工藝路線,因此我們先來看看黑剛玉是怎么生產出來的。簡單的來說,黑剛玉的制備及應用路線一般是這樣子的:以高鐵鋁礬土或者高鋁鋁礬土加高鋁鐵礦,在電弧爐里經過高溫熔融冶煉然后冷卻,從而得到黑剛玉塊,其為鐵鋁尖晶石和α-氧化鋁為主礦相的灰黑色結晶體,隨后對黑剛玉塊進行粉碎加工及分級處理可得到顆粒狀的黑剛玉。
↓↓黑剛玉的制備與應用
二、黑剛玉生產過程節能又環保
從上面的工藝路線我們可以看到,黑剛玉具有極簡的成型工藝路線,其原料來源可以是棕剛玉生產的所用的原料鋁礬土的下腳料,也可以是煉鋼廠、煉鐵廠保溫材料的回收料或者氧化鐵含量較高的鋁礬土。此外,黑剛玉生產的能耗只有棕剛玉能耗的三分之二左右,能耗低,且冶煉過程中不需要還原氣氛,極少有CO2排放。
黑剛玉采用來源豐富的邊角料及低品位鋁土礦,生產過程也更加環保更加節能,更加匹配當前工業發展趨勢及環保的要求。
三、黑剛玉性能還不賴:
根據劉海松先生的的介紹“黑剛玉具有硬度適中、韌性好、自銳性好、使用中產生的磨削熱低,不易燒傷工件表面等特點。”黑剛玉所展現的性質與其內在結構有著直接關系,黑剛玉中含有Fe2O3,SiO2,TiO2等是由其原料決定的,而這些雜相的存在使得黑剛玉這種材料帶有較多的弱晶相,因此黑剛玉的強度也就不那么強了(硬度適中是這么來的),但也是由于弱晶相的存在使得黑剛玉具有獨特的自銳性。
↓↓黑剛玉的成分大概是這樣的
級別 | 主要化學成分% | |||
Al2O3 | Fe2O3 | SiO2 | TiO2 | |
普通級 | ≥62 | 6-12 | ≤25 | 2-4 |
精品級 | ≥80 | 4-8 | ≤10 | 2-4 |
四、黑剛玉可以用來干啥:
①研磨拋光材料
為了讓材料顏值更高,工業需要大量的研磨拋光材料,而這一用途也是黑剛玉最開始應用的領域。
第一個賞識黑剛玉之材的是日本人,日本磨料公司將其用于核電站的汽輪機葉片清潔。主要成分為三氧化二鋁,含有三氧化二鐵、二氧化硅、二氧化鈦的黑剛玉由于軟硬適中,且韌性較好,用于汽輪機葉片噴砂除垢效率很高,可達到既除垢徹底,又不損傷汽輪機葉片性能的效果,完美KO了眾多硬度高的噴砂材料。
經過多年的發展,黑剛玉已經用于不銹鋼、普通鋼、竹木、玻璃等工件的研磨拋光切割等用途,非常值得一提的是黑剛玉在拋磨不銹鋼具有獨特的優勢,使用棕剛玉、白剛玉等磨料拋光不銹鋼,有的地方會出現發生燒蝕現象,導致不銹鋼表面偏離其本質顏色,大大降低不銹鋼顏值。而用黑剛玉拋光的不銹鋼材料表面色澤均勻,與本質顏色比較接近,且經久不變,具有極佳的外觀效果。
通過對黑剛玉性能認識的不斷深入,黑剛玉產品的“才能”不斷提升,其應用領域也在不斷擴寬。大量的實踐證明,單一的黑剛玉對不銹鋼等顏值要求較高的工件表面處理有明顯優勢,而黑剛玉和棕剛玉、白剛玉、碳化硅、鋯剛玉及其深加工產品復合則可以綜合兩者優勢,體現出比單一磨料更優的性能。
↓↓拋光蠟是黑剛玉在磨料界的眾多應用形式之一
②黑剛玉用于路橋防滑耐磨材料
除了廣泛應用于研磨拋光,黑剛玉用于路橋面的防滑耐磨材料方面也是非常值得期待的。其亞光特質符合路橋面的基本要求(如果像碳化硅一樣會反光大量使用肯定不合適了),耐用性好(比常規使用石材更加耐用),而且使用成本相對合適。目前在韓國、瑞士等發達地區的路橋面已經廣泛應用了這類材料,國內北京、上海等地區部分使用案例。
↓↓用于路橋防滑耐磨材料的黑剛玉
根據劉工介紹,不同的應用有不同的指標要求,因此其制備成本及售價也是有著較大的區別的,用于精細研磨拋光用途的黑剛玉價格要比用于路橋面黑剛玉的價格高。
五、關于河南燁達新材料
最后,小編整理了一下受訪企業背景簡介,以供部分不了解燁達新材的圈友們參考: 燁達新材成立于1999年,總部位于河南省新密市,主營柔性耐磨材料(黑剛玉)系列制品研發、生產和銷售。目前共有河南鄭州、山西臨汾兩個生產基地,年產黑剛玉段砂、粒度砂和微粉30000余噸。燁達新材利用廢棄回收礦渣做原材料生產中高檔黑剛玉共40多個品種規格的陶瓷材料、研磨材料。其產品不僅在國內很暢銷,同時也與許多國際研磨制品巨頭保持了長期穩定的合作伙伴關系。同時為了保證產品與時俱進,燁達新材長期與國外技術領先企業保持合作開發,并與專業院校如河南工業大學等保持緊密聯系以獲得產品開發的技術支持。
粉體圈 作者:小白
作者:粉體圈
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