Как сделать электрокорунд

Обновлено: 05.07.2024

Электрокорунд (в американской литературе — алунд или алундум [1] , от лат. alundum ) — огнеупорный и химически стойкий сверхтвёрдый материал на основе оксида алюминия (Al₂O₃).

Представляет собой искусственно синтезированный синтетический корунд (88—99 % Al₂O₃). Получают плавкой в электрических печах боксита с восстановителем (антрацит, нефтяной кокс) и осадителем (железные опилки). Применяется как абразивный, огнеупорный материал для изготовления литейных форм и стержней, конструктивных элементов радиоламп, абразивных кругов и т. д.

Электрокорунд (в американской литературе — алунд, от лат. alundum ) — огнеупорный и химически стойкий сверхтвёрдый материал на основе оксида алюминия (Al₂O₃).

Представляет собой искусственно синтезированный синтетический корунд (88—99 % Al₂O₃). Получают плавкой в электрических печах боксита с восстановителем (железные опилки). Применяется как абразивный, огнеупорный материал, для изготовления литейных форм и стержней, конструктивных элементов радиоламп, абразивных кругов и т. д. В зависимости какой Электрокорунд: в результате сплавления бокситов со стружками сернистого железа и последующего выделения монокристаллов корунда. Или нормальный электрокорунд: в результате сплавления бокситов с чугунными стружками и последующего выделения монокристаллов корунда.

Содержание

Виды электрокорунда

В зависимости от особенностей содержания оксида алюминия и технологии изготовления различают следующие разновидности электрокорунда: белый, легированный, нормальный, а также сферокорунд и монокорунд.

Нормальный (марки: 16А, 15А, 14А, 13А, содержащий 93-96 % Al2O3 и выплавляемый восстановительной плавкой из бокситов). Благодаря высокому содержанию оксидов алюминия и незначительным числом примесей в корунде, его кристаллы крупнее. Имеет повышенную вязкость, поэтому используется при изготовлении абразивного инструмента для шлифования вязких материалов с большим сопротивлением разрыву, для абразивной обработки с переменными нагрузками, а так же для тяжелых обдирочных работ и для пескоструйного шлифования. В зависимости от количества и состава примесей изменяется цвет электрокорунда (от светлого до темно-коричневого цвета). Размеры кристаллов выплавляемого корунда составляют 0,6-0,8 мм. Например, для изготовления обдирочных кругов используют нормальный поликристаллический электрокорунд с размерами кристаллов примерно 50 мкм.

Белый электрокорунд (марки: 25А, 24А, 23А, с содержанием Al2O3 не более 99 %) Получают из глинозема, абразива высшего сорта (25А), он обладает высокой твердостью, прочностью, термостойкостью, высокой хрупкостью и высокой режущей способностью, он имеет незначительное число примесей и более однороден по составу. Он больше подходит для шлифшкурки и прочих изделий с абразивным покрытием, для изготовления инструмента, который применяется для обработки закаленных твердых сталей, также применяется для пескоструйного шлифования. Так как это абразивный материл, такие его свойства, как прочность, твердость, хрупкость и термостойкость, могут регулироваться в процессе его получения. Введением в расплав различных химических элементов, образующих с ним твердые растворы, получают абразивные материалы с заданными свойствами, например, хромистый, титанистый электрокорунд и др.

Хромистый электрокорунд получают при введении оксида хрома в расплав глинозема. Имеет окраску рубина. Интенсивность окраски зависит от количества оксида хрома, растворенного в корунде. При введении оксида хрома до 2 % повышается абразивная способность зерна хромистого электрокорунда и его механическая прочность.

Титанистый электрокорунд выплавляют из глинозема с полуторным оксидом титана Ti2O3. Окраска титанистого электрокорунда имеет серо-синий оттенок. Наличие твердого раствора титана в корунде значительно повышает абразивную способность зерна по сравнению с зерном белого электрокорунда. Инструмент из него используют для шлифования с высокими нагрузками закаленных сталей.

Хромотитанистый электрокорунд (марки: 95А, 94А) производят плавкой в электрической дуговой печи глинозема с добавлением легирующих компонентов (оксидов хрома и титана) Легирование двумя компонентами дает возможность улучшить абразивные свойства материала. Шлифовальные материалы из хромотитанистого электрокорунда благодаря своим высоким абразивным свойствам и механической прочностью вытеснили на ряде ответственных операций абразивной обработки шлифовальные материалы из хромистого электрокорунда, который, в настоящее время не производится. Область применения — производство абразивного инструмента, шлифовальные шкурки, обработка свободными абразивными зернами.

Циркониевый электрокорунд (марка: 38А) представляет собой разновидность электрокорунда, получаемого при плавке в электрической дуговой печи шихты, в состав которой входит сырье, содержащее глинозем и оксид циркония. Плотность циркониевого электрокорунда 4,05 — 4,15 г/см3, микротвердость 22,6 — 23,5 ГПа.

МО́НОКОРУ́НД, искусственный абразивный материал, разновидность электрокорунда с содержанием в зерне 97-98% Al2O3.

Монокорунд состоит из плоскогранных изометричных зерен монокристаллического корунда с небольшим содержанием примесей (2-3%). Монокорунд выплавляют из боксита с сернистым железом и восстановителем с последующим выделением монокристаллического корунда. Абразивные инструменты из монокорунда используются для шлифования труднообрабатываемых жаропрочных, конструкционных и кислотоупорных легированных сталей и сплавов.

Область применения

Применяется при шлифование все различных изделий. Например:

Хромотитанистый электрокорунд (марки: 95А, 94А) Используется для изготовления инструмента на керамических и бакелитовых связках для шлифования стальных закаленных и незакаленных заготовок и для изготовления инструмента для шлифования с большим съемом металла и обдирочного шлифования. Циркониевый электрокорунд (марка: 38А) Используется в производстве обдирочных кругов. Коэффициент шлифования инструмента из циркониевого электрокорунда на обдирочных операциях не менее чем в 10 — 40 раз превышает этот показатель для инструмента из нормального электрокорунда.

Группа абразивных материалов, использующихся при пескоструйной обработке поверхностей, включает в себя широкий ряд струйных абразивов на основе оксида алюминия, среди которых выделяется группа электрокорундов. В свою очередь, электрокорунды принято подразделять в зависимости от процентного содержания глинозёма (оксида алюминия, Al2O3, корунда) в составе абразива и технологии производства.

Электрокорунд (алунд, алоксит) – это кристаллический оксид алюминия, который искусственно получают в результате переплавки глинозёма и глинозёмсодержащего сырья непрерывным способом в дуговых печах с последующей кристаллизацией вещества. После затвердевания синтезированный корунд приобретает высокую твёрдость и прочность, которая уступает только алмазу. Показатель твёрдости электрокорунда имеет значение 9 по шкале Мооса (девятый природный эталонный минерал минералогической шкалы твёрдостей из десяти – корунд). Чем больше в электрокорунде содержится окиси алюминия, тем твёрже, прочнее и белее по цветовой характеристике получаемое корундовое абразивное зерно.

При производстве электрокорунда в момент плавки легко получить абразив заданных параметров, вводя в расплав набор легирующих химических элементов, обеспечивающих дополнительную твёрдость, прочность и термостойкость. В результате таких операций получается новый абразивный материал с улучшенными свойствами, относящийся к группе модифицированных разновидностей электрокорундов, называемых легированными электрокорундами.

Виды абразивного электрокорунда на основе модификаций оксида алюминия

Нормальный электрокорунд – разновидность электрокорундов, содержащая от 91% до 96% Al2O3 в составе и выплавляемая восстановительной плавкой из алюминийсодержащих бокситов. Этот электрокорундовый абразив обладает высокой твёрдостью и пригоден для шлифовки металлических поверхностей. Марки абразива нормального электрокорунда – 12А, 13А, 14А, 15А, 16А. Плотность электрокорунда нормального находится в пределах от 3,8 г/см³ до 3,9 г/см³; микротвёрдость – приблизительно от 18,6 ГПа до 19,6 ГПа (от 1900 кгс/мм² до 2000 кгс/мм²). Цвет нормкорунда – оттенки коричневого от светлого до тёмного в корреляции с содержанием примесей.

Монокристаллический электрокорунд (монокорунд) получают путём плавления в электропечах боксита с сернистым железом, антрацитом или коксом. Полученные блоки распадаются на кристаллы без дробления после воздействия обычной воды. В составе абразива содержится около 96,5% Al2O3. Монокорундовый абразив незаменим при производстве работ по шлифованию жаропрочных, кислотоупорных и конструкционных легированных сталей и сплавов. Марки абразива монокристаллического электрокорунда – 43А, 44А, 45А. Плотность монокорундового абразива располагается в диапазоне от 3,94 г/см³ до 4 г/см³; микротвёрдость монокорунда – от 22,6 ГПа до 23,5 ГПа (от 2300 кгс/мм² до 2400 кгс/мм²).

Хромистый электрокорунд (технический рубин, электрорубин) – один из синтетических абразивных материалов группы легированных электрокорундов, который получают при плавлении глинозёма с добавлением оксида хрома. Такая технология позволяет получить абразив с высокими качественными показателями прочности и абразивной способности. В составе электрорубина содержится от 91% до 98% Al2O3. Марки абразива хромистого электрокорунда – 32А, 33А, 34А. Плотность электрокорунда хромистого составляет от 3,95 г/см³ до 4 г/см³; микротвёрдость – от 19,6 ГПа до 22,6 ГПа (от 2000 кгс/мм² до 2300 кгс/мм²). Оксид хрома придаёт абразивному материалу окраску от розового до насыщенного рубинового цвета.

Титанистый электрокорунд – другой представитель из группы легированных электрокорундов, в котором корунд выплавляется с добавлением окиси титана. Содержание в составе абразива Al2O3 от 91% до 98% (чаще – не менее 97%) и оксида титана – не менее 2%. Абразив пригоден для очистки металлических поверхностей со снятием увеличенного слоя верхнего покрытия, а также для шлифования закалённых сталей под высокими нагрузками. Марка абразива, соответствующая титанистому электрокорунду, – 37А. Плотность от 3,95 г/см3 до 4 г/см3; микротвёрдость титанистого электрокорундового абразивного материала варьируется от 19,6 ГПа до 22,6 ГПа (от 2000 кгс/мм2 до 2300 кгс/мм2). Оксид титана определяет серо-голубой оттенок в цвете зёрен.

Циркониевый электрокорунд получают при плавке сырьевого глинозёма с небольшим содержанием окисей циркония или бадделеитов. В составе абразива содержится от 60% до 75% Al2O3 (оставшуюся долю составляют оксид циркония и примеси). Марка абразива циркониевого электрокорунда – 38A. Плотность циркониевого электрокорундного абразива составляет от 4,05 г/см3 до 4,15 г/см3; микротвёрдость – от 22,6 ГПа до 23,5 ГПа (от 2300 кгс/мм2 до 2400 кгс/мм2). Этот вид корундина характеризуется серо-розовым цветом.

Помимо перечисленных выше наиболее часто использующихся электрокорундовых абразивов существуют и прочие модификации – такие как сферокорунд, формокорунд, хромотитанистый электрокорунд, магниево-кремниевый электрокорунд и другие.

Сводная сравнительная таблица содержания оксида алюминия Al2O3 в электрокорундах по видам и маркам

Код ОКПД 2 для абразивного электрокорунда определяется суммой кодов классификатора 23.91.11.190 – Изделия абразивные прочие + 23.99.15.000 – Корунд искусственный (в отличие от устаревшей классификации по ОКП, разделение на нормальный, белый, легированный, циркониевый и монокорунд упразднено и категории рассматриваются укрупнённо). Цена синтетического корунда экономически значительно компенсируется его низким пескоструйным расходом, уступающим только расходу колотых стальных дробей.

Зернистость и зерновой состав фракций белого электрокорунда 25А

Купить электрокорунд белый 25А можно позвонив или написав нам.
Цены уточняйте по телефонам или смотрите в прайсе.

При производстве в момент плавки легко получить образец заданных параметров. Чтобы обеспечить дополнительную термостойкость, в расплав вводят набор легирующих химических элементов. За счет этого свойства материала значительно улучшаются. В чистом виде корунд встречается редко.

Из-за высокой твердости образцы применяются в качестве абразивного материала, наждака, шлифовального диска. Температура плавления позволяет изготовить эмали и огнеупорные материалы. Такую породу используют как основу при производстве утепляющих поверхностей, работать нужно при минимальном давлении.

Классификация

Готовый порошок различают по фракциям, в зависимости от которых его применяют для всякого рода работ. Широкое распространение получил при изготовлении шлифовальных инструментов, где требуется убрать с поверхности изделий излишки. В стоматологии абразивные материалы применяют в мелко дробленом виде. Для этого слитки синтетического материала перерабатывают в мелкую крошку на специальных дробильных устройствах. После очистки массу пропускают через сито.

Алунд (нормальный)

Разновидность электрокорундов для шлифовки металлических поверхностей. Цвет коричневый. Плотность: 3,8 г/см³. В нем содержится около 93 % оксида алюминия, что придает высокую прочность и долговечность. К группе относятся разновидности А12-А16. Обладает рядом преимуществ перед естественным корундом (например, чистота или крупнозернистость). Помимо стоматологии используется при изготовлении высокоогнеупорных изделий, кирпичей.

Корракс (белый)

Получают в электродуговых печах в процессе плавки чистого глинозема. Пригоден для очистки поверхностей из стали и очень твердых сплавов. Абразив применяется для выполнения работ по финальному шлифованию поверхностей. Им легко выполнить шлифовку стекла, металла или древесины. Используется в литейном производстве при выпуске керамики. Создает антипригарный эффект. Прекрасно работает с нержавеющей и обычной сталью.

Технический рубин (хромистый)

Один из синтетических абразивных материалов, полученный в процессе плавления глинозема и оксида хрома. Выделяется розово-красноватым оттенком. Может дополняться и усиливаться окисью титана. Марки: А32-А34. По твердости настоящий рубин уступает пальму первенства только алмазу. Применяется для изготовления высокоэффективных цельнолитых зубных протезов — при отливе или шлифовке.

Монокорунд (монокристаллический)

Абразивный материал из группы корундовых. Название получил от монокристаллов корунда, образующихся при кристаллизации. Создается при переплавке боксита с коксом и сернистым железом. Легко распадается на части при добавлении обычной воды. Задействуют при шлифовании особо прочных сплавов. К нему относятся марки А43-А45.

Титанистый

Представляет собой искусственно синтезированный синтетический корунд, который выплавляется с добавлением окиси титана. Пригоден для очистки металлических поверхностей (удаляют слой верхнего покрытия), а также для шлифования стали под высокими нагрузками. Применяется на органических связках и очень ограничено на керамических (в основном для ручных манипуляций).

Циркониевый

Получают при плавке сырьевого глинозема с небольшим содержанием окиси циркония. Легко узнается по серо-розовому цвету. На данный момент наиболее изученный керамический материал в стоматологии. Кульминацией в изготовлении качественной циркониевой реставрации является максимальная точность. Это особенно важно при реставрации с опорой на импланты: для долговечности их службы огромное значение имеет грамотная посадка.

Цирконий не деформируется под давлением, что позволяет создавать крупные по размеру реставрации, не меняющие форму в керамической печи. Максимальная рабочая температура гарантирует сохранность формы даже при использовании нескольких слоев керамики.

Требования к электрокорунду

Из корундового порошка готовят абразивные инструменты и сепарационные диски. Для этого материал должен соответствовать ряду условий:

быть устойчивым к химическим воздействиям;
выдерживать перепады температур (в том числе и сильные морозы);
не расплавляться при нагревании во время работы;
обладать хорошей вязкостью и однородностью;
не нуждаться в специальных условиях хранения;
не бояться открытого огня;
годиться для длительного использования.

Как выбрать электрокорунд для работы в зуботехнической лаборатории

Все части протезов и аппаратов после изготовления в лаборатории должны пройти тщательную отделку, шлифовку и полировку. Так убираются излишки материала, выпуклости и неровности. Поверхность зубного протеза становится гладкой и не раздражает ткани полости рта. Хорошая шлифовка способствует повышению прочности протеза.

Применение корундов и других абразивных материалов предполагает обязательное их движение по обрабатываемой поверхности. Абразивная способность определяется массой удаляемого слоя во время работы. Характер действия абразивного материала зависит от ряда факторов. Наиболее важные из них:

Размер. Стандарты классифицируют абразивные материалы по величине зерен.
Форма. Может быть пластинчатой или изометрической. Показатель зависит от первоначальной природы материала, а также степени измельчения. Заостренные части оказывают скользящее действие на обрабатываемую поверхность.
Состав. Для скрепления абразивных зерен используют связующие материалы. Они могут быть органическими и неорганическими. Зерна абразива смешивают с компонентами связки. Полученную массу формируют и подвергают вулканизации. В ортопедической стоматологии вулканические диски применяются для препарирования, сепарации зубов.
Свойства самого зерна. Неминуемое нагревание никак не вредит шлифующим способностям зерен. Способность к теплостойкости гарантирует их безопасность. Однако при шлифовании все равно выбирают такой режим работы, чтобы не возник риск перегрева шлифующего инструмента.
Самозатачиваемость. Работоспособность сохраняется из-за образования новых выступов и кромок зерен в ходе обработки.

Читайте также: