專利名稱：一種鍍鎳天然石榴石耐磨材料的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐磨材料的制造方法，具體涉及一種鍍鎳天然石榴石耐磨材料的制造方法。
背景技術(shù)：
耐磨材料主要用于金屬或非金屬材料的磨削、拋光加工，以及一些需要加入耐磨 材料的領(lǐng)域如特種道路的路面。其材料目前主要有兩類，一類為經(jīng)人工冶煉而制成的磨料， 如剛玉、碳化硅等；另一類為天然磨料，如石榴石、硅石等。人造磨料具有性能優(yōu)良、可大量 生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，但其成本較高、能耗高、污染較大，天然磨料雖然成本低廉、環(huán)保但其耐磨性能 低于人造磨料，并且天然磨料在加工破碎過(guò)程中形成微裂縫，影響其抗壓強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是天然磨料的耐磨性能差，提供一種工序簡(jiǎn)單、污染低、 能耗低、成本低廉，且可以獲得較高耐磨性能、磨削性能、顆粒強(qiáng)度的鍍鎳天然石榴石耐磨 材料的制造方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種鍍鎳天然石榴石耐磨材料的制造方法，它包括以下步 驟a.以天然石榴石基體粉料的重量為基準(zhǔn)，稱取0.05 0.3%的硝酸鎳與0.05 0. 3%硼砂，先將硼砂溶于80 100°C的水中，攪拌5 10分鐘，然后在攪拌條件下加入硝 酸鎳，制成鍍液；b.將天然石榴石基體粉料放入攪拌鍋中，加入步驟a中的鍍液，攪拌5 10分鐘；c.將步驟b中混合有鍍液的天然石榴石基體粉料放入烘箱，在120 180°C的條 件下烘干30 60分鐘；d.將步驟c中干燥后的天然石榴石基體粉料置于窯爐中，升溫至700 850°C，然 后保溫10 30分鐘，自然冷卻至常溫，再將冷卻后的基體粉料進(jìn)行篩松。所述步驟a中水的重量為硼砂重量的2 20倍。所述天然石榴石基體粉料的粒度為8號(hào) 120號(hào)中的任意一種或兩種或兩種以上 的混合物。所述天然石榴石基體粉料的粒度可以為8號(hào)、10號(hào)、20號(hào)、30號(hào)、40號(hào)、50號(hào)、60 號(hào)、70號(hào)、80號(hào)、90號(hào)、100號(hào)、110號(hào)、120號(hào)中的任意一種或兩種或兩種以上的混合物。本發(fā)明中的鍍層材料為硝酸鎳Ni2NO3,礦化劑為硼砂Na2B4O7 · IOH2O0天然石榴石 磨料經(jīng)礦石破碎加工篩分制的，由于受加工時(shí)的機(jī)械破碎力的影響，磨粒內(nèi)部存在一定的 內(nèi)部應(yīng)力與微裂紋缺陷，在磨削使用的過(guò)程中受到外界磨削力的作用，磨粒內(nèi)部應(yīng)力就會(huì) 釋放，微裂紋會(huì)擴(kuò)大，使磨料強(qiáng)度下降，產(chǎn)生破碎，起不到磨削作用，從而降低了磨削性能。 鍍附處理時(shí)的加熱過(guò)程一方面可使鍍附材料在磨粒表面形成玻璃相的鍍附層，使表面微裂 紋得到填充和修復(fù)，使磨料受力時(shí)微裂紋的擴(kuò)展減緩，同時(shí)又使磨料在加熱過(guò)程中使內(nèi)部不穩(wěn)定晶型轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定晶型，使內(nèi)部應(yīng)力得以緩解和降低，因而使磨料的強(qiáng)度得到提高。選擇硝酸鎳作為鍍鎳材料主要是因?yàn)樗兹苡谒?，易于與磨料均勻混合，熔點(diǎn)低 于60度，干燥后能較好的附著在磨料表面。礦化劑的成分為低熔點(diǎn)的堿金屬鹽，其主要作 用是使鍍附材料在磨粒表面易于形成穩(wěn)定的玻璃相，提高鍍層的附著力，同時(shí)也可使形成 鍍層玻璃相的溫度降低。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明中天然石榴石中含有石英的不穩(wěn)定晶型，因此通過(guò) 鍍層改善修復(fù)其微裂縫，并且在高溫煅燒過(guò)程中促進(jìn)石英由不穩(wěn)定晶型轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定晶型， 增加磨料顆粒強(qiáng)度，本發(fā)明工序簡(jiǎn)單、鍍層均勻，鍍鎳 后的天然石榴石顆粒強(qiáng)度、耐磨性能 均有很大提高，鍍附鎳后的石榴石磨料，群體抗壓強(qiáng)度為48. 86%，親水性為201. 5mm，磨削 量為137. 5g，磨削效率為17. 46g/h，并且處理工藝成本較低、能耗低、環(huán)境污染小，在可控 成本之下部分替代人造磨料。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1一種鍍鎳天然石榴石耐磨材料的制造方法，它包括以下步驟a.稱取IOkg天然石榴石基體粉料，基體粉料是24號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)粒度號(hào)，稱取IOg的硝 酸鎳和IOg的硼砂，先將硼砂溶于IOOg水中并加熱至100°C，攪拌5分鐘，然后在攪拌條件 下加入硝酸鎳，制成鍍液；b.將天然石榴石基體粉料放入攪拌鍋中，加入步驟a中的鍍液，攪拌5分鐘；c.將步驟b中混合有鍍液的天然石榴石基體粉料放入烘箱，在120°C的條件下烘 干30分鐘；d.將步驟c中干燥后的天然石榴石基體粉料置于窯爐中，升溫至750°C，然后保溫 20分鐘，自然冷卻至常溫，再將冷卻后的基體粉料進(jìn)行篩松。實(shí)施例2一種鍍鎳天然石榴石耐磨材料的制造方法，它包括以下步驟a.稱取IOkg天然石榴石基體粉料，基體粉料是5kg的70號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)粒度號(hào)和5kg 的80號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)粒度號(hào)的混合料，稱取30g的硝酸鎳和30g的硼砂，先將硼砂溶于200g水中 并加熱至90°C，攪拌5分鐘，然后在攪拌條件下加入硝酸鎳，制成鍍液；b.將天然石榴石基體粉料放入攪拌鍋中，加入步驟a中的鍍液，攪拌10分鐘；c.將步驟b中混合有鍍液的天然石榴石基體粉料放入烘箱，在160°C的條件下烘 干60分鐘；d.將步驟c中干燥后的天然石榴石基體粉料置于窯爐中，升溫至80°C，然后保溫 30分鐘，自然冷卻至常溫，再將冷卻后的基體粉料進(jìn)行篩松。實(shí)施例3一種鍍鎳天然石榴石耐磨材料的制造方法，它包括以下步驟a.稱取IOkg天然石榴石基體粉料，基體粉料是100號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)粒度號(hào)，稱取25g的 硝酸鎳和25g的硼砂，先將硼砂溶于250g水中并加熱至90°C，攪拌5分鐘，然后在攪拌條件 下加入硝酸鎳，制成鍍液；b.將天然石榴石基體粉料放入攪拌鍋中，加入步驟a中的鍍液，攪拌10分鐘；
c.將步驟b中混合有鍍液的天然石榴石基體粉料放入烘箱，在180°C的條件下烘 干60分鐘；d.將步驟c中干燥后的天然石榴石基體粉料置于窯爐中，升溫至800°C，然后保溫 30分鐘，自然冷卻至常溫，再將冷卻后的基體粉料進(jìn)行篩松。實(shí)施例4
一種鍍鎳天然石榴石耐磨材料的制造方法，它包括以下步驟a.稱取IOkg天然石榴石基體粉料，基體粉料是46號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)粒度號(hào)，稱取15g的硝 酸鎳和15g的硼砂，先將硼砂溶于200g水中并加熱至90°C，攪拌5分鐘，然后在攪拌條件下 加入硝酸鎳，制成鍍液；b.將天然石榴石基體粉料放入攪拌鍋中，加入步驟a中的鍍液，攪拌10分鐘；c.將步驟b中混合有鍍液的天然石榴石基體粉料放入烘箱，在150°C的條件下烘 干45分鐘；d.將步驟c中干燥后的天然石榴石基體粉料置于窯爐中，升溫至780°C，然后保溫 30分鐘，自然冷卻至常溫，再將冷卻后的基體粉料進(jìn)行篩松。實(shí)施例5一種鍍鎳天然石榴石耐磨材料的制造方法，它包括以下步驟a.稱取IOkg天然石榴石基體粉料，基體粉料是60號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)粒度號(hào)，稱取20g的硝 酸鎳和20g的硼砂，先將硼砂溶于IOOg水中并加熱至90°C，攪拌5分鐘，然后在攪拌條件下 加入硝酸鎳，制成鍍液；b.將天然石榴石基體粉料放入攪拌鍋中，加入步驟a中的鍍液，攪拌10分鐘；c.將步驟b中混合有鍍液的天然石榴石基體粉料放入烘箱，在160°C的條件下烘 干60分鐘；d.將步驟c中干燥后的天然石榴石基體粉料置于窯爐中，升溫至800°C，然后保溫 20分鐘，自然冷卻至常溫，再將冷卻后的基體粉料進(jìn)行篩松。實(shí)施例6—種鍍鎳天然石榴石耐磨材料的制造方法，它包括以下步驟a.稱取IOkg天然石榴石基體粉料，基體粉料是2kg的8號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)粒度號(hào)和8kg的 20號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)粒度號(hào)的混合料，稱取5g的硝酸鎳和5g的硼砂，先將硼砂溶于50g水中并加熱 至80°C，攪拌10分鐘，然后在攪拌條件下加入硝酸鎳，制成鍍液；b.將天然石榴石基體粉料放入攪拌鍋中，加入步驟a中的鍍液，攪拌10分鐘；c.將步驟b中混合有鍍液的天然石榴石基體粉料放入烘箱，在120°C的條件下烘 干40分鐘；d.將步驟c中干燥后的天然石榴石基體粉料置于窯爐中，升溫至850°C，然后保溫 30分鐘，自然冷卻至常溫，再將冷卻后的基體粉料進(jìn)行篩松。實(shí)施例7一種鍍鎳天然石榴石耐磨材料的制造方法，它包括以下步驟a.稱取IOkg天然石榴石基體粉料，基體粉料是3kg的70號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)粒度號(hào)和3kg 的80號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)粒度號(hào)和4kg的90號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)粒度號(hào)的混合料，稱取IOg的硝酸鎳和30g的 硼砂，先將硼砂溶于200g水中并加熱至90°C，攪拌10分鐘，然后在攪拌條件下加入硝酸鎳，制成鍍液；b.將天然石榴石基體粉料放入攪拌鍋中，加入步驟a中的鍍液，攪拌10分鐘；c.將步驟b中混合有鍍液的天然石榴石基體粉料放入烘箱，在180°C的條件下烘 干50分鐘；d.將步驟c中干燥后的天然石榴石基體粉料置于窯爐中，升溫至720°C，然后保溫 30分鐘，自然冷卻至常溫，再將冷卻后的基體粉料進(jìn)行篩松。實(shí)施例8一種鍍鎳天然石榴石耐磨材料的制造方法，它包括以下步驟a.稱取IOkg天然石榴石基體粉料，基體粉料是120號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)粒度號(hào)，稱取20g的 硝酸鎳和5g的硼砂，先將硼砂溶于IOOg水中并加熱至95°C，攪拌8分鐘，然后在攪拌條件 下加入硝酸鎳，制成鍍液；b.將天然石榴石基體粉料放入攪拌鍋中，加入步驟a中的鍍液，攪拌10分鐘；c.將步驟b中混合有鍍液的天然石榴石基體粉料放入烘箱，在150°C的條件下烘 干45分鐘；d.將步驟c中干燥后的天然石榴石基體粉料置于窯爐中，升溫至750°C，然后保溫 30分鐘，自然冷卻至常溫，再將冷卻后的基體粉料進(jìn)行篩松。實(shí)施例9一種鍍鎳天然石榴石耐磨材料的制造方法，它包括以下步驟a.稱取IOkg天然石榴石基體粉料，基體粉料是5kg的110號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)粒度號(hào)和5kg 的100號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)粒度號(hào)的混合料，稱取30g的硝酸鎳和5g的硼砂，先將硼砂溶于IOOg水中 并加熱至85°C，攪拌5分鐘，然后在攪拌條件下加入硝酸鎳，制成鍍液；b.將天然石榴石基體粉料放入攪拌鍋中，加入步驟a中的鍍液，攪拌10分鐘；c.將步驟b中混合有鍍液的天然石榴石基體粉料放入烘箱，在180°C的條件下烘 干60分鐘；d.將步驟c中干燥后的天然石榴石基體粉料置于窯爐中，升溫至820°C，然后保溫 30分鐘，自然冷卻至常溫，再將冷卻后的基體粉料進(jìn)行篩松。實(shí)施例10一種鍍鎳天然石榴石耐磨材料的制造方法，它包括以下步驟a.稱取IOkg天然石榴石基體粉料，基體粉料是4kg的30號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)粒度號(hào)和6kg 的40號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)粒度號(hào)的混合料，稱取15g的硝酸鎳和20g的硼砂，先將硼砂溶于300g水中 并加熱至80°C，攪拌10分鐘，然后在攪拌條件下加入硝酸鎳，制成鍍液；b.將天然石榴石基體粉料放入攪拌鍋中，加入步驟a中的鍍液，攪拌10分鐘；c.將步驟b中混合有鍍液的天然石榴石基體粉料放入烘箱，在150°C的條件下烘 干60分鐘；d.將步驟c中干燥后的天然石榴石基體粉料置于窯爐中，升溫至850°C，然后保溫 30分鐘，自然冷卻至常溫，再將冷卻后的基體粉料進(jìn)行篩松。實(shí)施例11一種鍍鎳天然石榴石耐磨材料的制造方法，它包括以下步驟a.稱取IOkg天然石榴石基體粉料，基體粉料是100號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)粒度號(hào)，稱取5g的硝酸鎳和5g的硼砂，先將硼砂溶于50g水中并加熱至100°C，攪拌5分鐘，然后在攪拌條件下加入硝酸鎳，制成鍍液；b.將天然石榴石基體粉料放入攪拌鍋中，加入步驟a中的鍍液，攪拌10分鐘；c.將步驟b中混合有鍍液的天然石榴石基體粉料放入烘箱，在120°C的條件下烘 干60分鐘；d.將步驟c中干燥后的天然石榴石基體粉料置于窯爐中，升溫至840°C，然后保溫 10分鐘，自然冷卻至常溫，再將冷卻后的基體粉料進(jìn)行篩松。實(shí)施例12一種鍍鎳天然石榴石耐磨材料的制造方法，它包括以下步驟a.稱取IOkg天然石榴石基體粉料，基體粉料是5kg的40號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)粒度號(hào)和5kg 的120號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)粒度號(hào)的混合料，稱取30g的硝酸鎳和30g的硼砂，先將硼砂溶于300g水 中并加熱至10°C，攪拌10分鐘，然后在攪拌條件下加入硝酸鎳，制成鍍液；b.將天然石榴石基體粉料放入攪拌鍋中，加入步驟a中的鍍液，攪拌10分鐘；c.將步驟b中混合有鍍液的天然石榴石基體粉料放入烘箱，在180°C的條件下烘 干60分鐘；d.將步驟c中干燥后的天然石榴石基體粉料置于窯爐中，升溫至850°C，然后保溫 30分鐘，自然冷卻至常溫，再將冷卻后的基體粉料進(jìn)行篩松。上述實(shí)施例1 12中，天然石榴石基體粉料的粒度可以任意選擇，8 120號(hào)中的 任意一種或兩種或兩種以上的混合物?？梢詾?號(hào)、10號(hào)、20號(hào)、30號(hào)、40號(hào)、50號(hào)、60號(hào)、 70號(hào)、80號(hào)、90號(hào)、100號(hào)、110號(hào)、120號(hào)中的任意一種或兩種或兩種以上的混合物。
權(quán)利要求
一種鍍鎳天然石榴石耐磨材料的制造方法，其特征在于它包括以下步驟a.以天然石榴石基體粉料的重量為基準(zhǔn)，稱取0.05～0.3％的硝酸鎳與0.05～0.3％硼砂，先將硼砂溶于80～100℃的水中，攪拌5～10分鐘，然后在攪拌條件下加入硝酸鎳，制成鍍液；b.將天然石榴石基體粉料放入攪拌鍋中，加入步驟a中的鍍液，攪拌5～10分鐘；c.將步驟b中混合有鍍液的天然石榴石基體粉料放入烘箱，在120～180℃的條件下烘干30～60分鐘；d.將步驟c中干燥后的天然石榴石基體粉料置于窯爐中，升溫至700～850℃，然后保溫10～30分鐘，自然冷卻至常溫，再將冷卻后的基體粉料進(jìn)行篩松。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍鎳天然石榴石耐磨材料的制造方法，其特征在于所述步 驟a中水的重量為硼砂重量的2 20倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍鎳天然石榴石耐磨材料的制造方法，其特征在于所述天 然石榴石基體粉料的粒度為8號(hào) 120號(hào)中的任意一種或兩種或兩種以上的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍍鎳天然石榴石耐磨材料的制造方法，其特征在于所述天 然石榴石基體粉料的粒度為8號(hào)、10號(hào)、20號(hào)、30號(hào)、40號(hào)、50號(hào)、60號(hào)、70號(hào)、80號(hào)、90號(hào)、 100號(hào)、110號(hào)、120號(hào)中的任意一種或兩種或兩種以上的混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鍍鎳天然石榴石耐磨材料的制造方法，它包括以下步驟以天然石榴石基體粉料的重量為基準(zhǔn)，稱取0.05～0.3％的硝酸鎳與0.05～0.3％硼砂，先將硼砂溶于水中，然后在攪拌條件下加入硝酸鎳，制成鍍液；將天然石榴石基體粉料放入攪拌鍋中，加入鍍液，攪拌；將混合有鍍液的天然石榴石基體粉料放入烘箱，烘干；將干燥后的天然石榴石基體粉料置于窯爐中，升溫至700～850℃，然后保溫10～30分鐘，自然冷卻，再將冷卻后的基體粉料進(jìn)行篩松。本發(fā)明工序簡(jiǎn)單、鍍層均勻，鍍鎳后的天然石榴石顆粒強(qiáng)度、耐磨性能均有很大提高，并且處理工藝成本較低、能耗低、環(huán)境污染小，在可控成本之下部分替代人造磨料。
文檔編號(hào)C04B41/50GK101805206SQ20101011934
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月8日
發(fā)明者肖冰, 蔣盛川, 蔣蒙寧 申請(qǐng)人:蔣盛川;肖冰;蔣蒙寧;白鴿集團(tuán)有限責(zé)任公司