• 磨料

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    磨料

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    磨料是一種材料,通常是礦物,用于通過摩擦使工件成形或精加工,這會導致工件的一部分因摩擦而磨損。 雖然對材料進行精加工通常意味著對其進行拋光以獲得光滑、反光的表面,但該過程也可能涉及粗糙處理,如緞面、啞光或串珠飾面。 簡而言之,用于切割、研磨和拋光其他較軟材料的陶瓷被稱為磨料。

    磨料非常普遍,廣泛用于各種工業、家庭和技術應用。 這導致磨料的物理和化學組成以及磨料的形狀發生很大變化。 磨料的一些常見用途包括研磨、拋光、拋光、珩磨、切割、鉆孔、銳化、研磨和打磨(參見研磨加工)。

    銼刀不是磨料; 它們不是通過刮擦或摩擦來去除材料,而是通過切入銼刀表面的鋒利牙齒的切割作用,非常類似于鋸子。 然而,金剛石銼刀是一種涂層磨料(因為它們是涂有金剛石粉末金屬棒)。

    磨損力學

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    磨料通常依賴于磨料和正在加工的材料之間的硬度差異,磨料是兩種物質中較硬的一種。 然而,沒有必要,因為任何兩種反復相互摩擦的固體材料都會相互磨損; 例如,較軟的鞋底會在數十年或數百年內磨損木臺階或石臺階,或冰川磨損石谷。

    通常,用作磨料的材料要么是堅硬的礦物(礦物硬度的莫氏硬度等級為 7 或以上),要么是合成石,其中一些可能在化學和物理上與天然礦物相同,但不能像它們那樣稱為礦物 不是自然產生的。 (雖然可用于比較目的,但莫氏硬度對材料工程師來說價值有限,因為它是一種任意的、有序的、不規則的尺度。)例如,鉆石是一種常見的磨料,既有天然存在的,也有工業生產的,剛玉也是如此。 自然而然,但現在更常見的是用鋁土礦制造。 然而,甚至像碳酸鈣這樣較軟的礦物質也被用作研磨劑,例如牙膏中的拋光劑。

    這些礦物要么被壓碎,要么已經足夠小(從大到約 2 毫米的宏觀顆粒到直徑約 0.001 毫米的微觀顆粒),可以用作磨料。 這些顆粒,通常稱為砂礫,具有粗糙的邊緣,通常終止于點,這將減少接觸表面積并增加局部接觸壓力。 磨料和待加工材料在相互相對運動的同時接觸。 通過顆粒施加的力導致被加工材料的碎片脫落,同時使磨粒變光滑和/或使顆粒從其余的磨料中松脫。

    影響物質磨損速度的一些因素包括:

    • 兩種物質之間的硬度差異:更硬的磨料會切割得更快、更深
    • 晶粒尺寸(砂礫尺寸):較大的晶粒會切割得更快,因為它們也切得更深
    • 顆粒之間、顆粒與背襯之間、顆粒與基體之間的粘附力:決定顆粒從磨料中流失的速度以及新鮮顆粒(如果存在)暴露的速度。
    • 接觸力:更大的力會導致更快的磨損
    • 加載:磨損的磨料和脫落的工作材料往往會填充磨粒之間的空間,從而降低切削效率,同時增加摩擦
    • 潤滑劑/冷卻劑/金屬加工液的使用:可以帶走切屑(防止負載)、輸送熱量(可能影響工件或磨料的物理性能)、減少摩擦(與基材或基體)、暫停磨損 工作材料和磨料允許更精細的光潔度,將應力傳導到工件。

    磨料

    磨料礦物

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    磨料可分為天然的或合成的。 在討論磨刀石時,天然石材長期以來一直被認為是優越的,但隨著材料技術的進步,這種區別變得不那么明顯了。 許多合成磨料實際上與天然礦物相同,不同之處僅在于合成礦物是制造出來的,而不是開采出來的。 天然礦物中的雜質可能會降低其效果。

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