[发明专利]一种镀镍天然石榴石耐磨材料的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐磨材料的制造方法，具体涉及一种镀镍天然石榴石耐磨 材料的制造方法。

背景技术

耐磨材料主要用于金属或非金属材料的磨削、抛光加工，以及一些需要加 入耐磨材料的领域如特种道路的路面。其材料目前主要有两类，一类为经人工 冶炼而制成的磨料，如刚玉、碳化硅等；另一类为天然磨料，如石榴石、硅石 等。人造磨料具有性能优良、可大量生产等优点，但其成本较高、能耗高、污 染较大，天然磨料虽然成本低廉、环保但其耐磨性能低于人造磨料，并且天然 磨料在加工破碎过程中形成微裂缝，影响其抗压强度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是天然磨料的耐磨性能差，提供一种工序简单、 污染低、能耗低、成本低廉，且可以获得较高耐磨性能、磨削性能、颗粒强度 的镀镍天然石榴石耐磨材料的制造方法。

本发明的技术方案是：一种镀镍天然石榴石耐磨材料的制造方法，它包括 以下步骤：

a.以天然石榴石基体粉料的重量为基准，称取0.05～0.3％的硝酸镍与 0.05～0.3％硼砂，先将硼砂溶于80～100℃的水中，搅拌5～10分钟，然后在搅拌 条件下加入硝酸镍，制成镀液；

b.将天然石榴石基体粉料放入搅拌锅中，加入步骤a中的镀液，搅拌5～10 分钟；

c.将步骤b中混合有镀液的天然石榴石基体粉料放入烘箱，在120～180℃ 的条件下烘干30～60分钟；

d.将步骤c中干燥后的天然石榴石基体粉料置于窑炉中，升温至700～850 ℃，然后保温10～30分钟，自然冷却至常温，再将冷却后的基体粉料进行筛松。

所述步骤a中水的重量为硼砂重量的2～20倍。

所述天然石榴石基体粉料的粒度为8号～120号中的任意一种或两种或两种 以上的混合物。

所述天然石榴石基体粉料的粒度可以为8号、10号、20号、30号、40号、 50号、60号、70号、80号、90号、100号、110号、120号中的任意一种或两 种或两种以上的混合物。

本发明中的镀层材料为硝酸镍Ni₂NO₃，矿化剂为硼砂Na₂B₄O₇·10H₂O。天 然石榴石磨料经矿石破碎加工筛分制的，由于受加工时的机械破碎力的影响， 磨粒内部存在一定的内部应力与微裂纹缺陷，在磨削使用的过程中受到外界磨 削力的作用，磨粒内部应力就会释放，微裂纹会扩大，使磨料强度下降，产生 破碎，起不到磨削作用，从而降低了磨削性能。镀附处理时的加热过程一方面 可使镀附材料在磨粒表面形成玻璃相的镀附层，使表面微裂纹得到填充和修复， 使磨料受力时微裂纹的扩展减缓，同时又使磨料在加热过程中使内部不稳定晶 型转变为稳定晶型，使内部应力得以缓解和降低，因而使磨料的强度得到提高。

选择硝酸镍作为镀镍材料主要是因为它易溶于水，易于与磨料均匀混合， 熔点低于60度，干燥后能较好的附着在磨料表面。矿化剂的成分为低熔点的碱 金属盐，其主要作用是使镀附材料在磨粒表面易于形成稳定的玻璃相，提高镀 层的附着力，同时也可使形成镀层玻璃相的温度降低。

本发明的有益效果是：本发明中天然石榴石中含有石英的不稳定晶型，因 此通过镀层改善修复其微裂缝，并且在高温煅烧过程中促进石英由不稳定晶型 转化为稳定晶型，增加磨料颗粒强度，本发明工序简单、镀层均匀，镀镍后的 天然石榴石颗粒强度、耐磨性能均有很大提高，镀附镍后的石榴石磨料，群体 抗压强度为48.86％，亲水性为201.5mm，磨削量为137.5g，磨削效率为17.46 g/h，并且处理工艺成本较低、能耗低、环境污染小，在可控成本之下部分替代 人造磨料。

具体实施方式

实施例1

一种镀镍天然石榴石耐磨材料的制造方法，它包括以下步骤：

a.称取10kg天然石榴石基体粉料，基体粉料是24号的标准粒度号，称取 10g的硝酸镍和10g的硼砂，先将硼砂溶于100g水中并加热至100℃，搅拌5 分钟，然后在搅拌条件下加入硝酸镍，制成镀液；

b.将天然石榴石基体粉料放入搅拌锅中，加入步骤a中的镀液，搅拌5分 钟；

c.将步骤b中混合有镀液的天然石榴石基体粉料放入烘箱，在120℃的条 件下烘干30分钟；