SG磨料是非常引晶凝胶系统烧结而成，带有革新性的新一代氧化铝磨料，具备硬度高，韧性好，尖锐度强等好处。与普遍刚玉磨料比拟，SG具备磨耗比高，保形性强，工件表面加工原料好，砂轮休整量小，磨削效率高档良好性。
SG砂轮非常合用于航空航天用合金、用具钢、淬火工件、硬铬、硬铸铁等的磨削。因SG磨料代价较贵，时常SG能够遵循不同场地的磨削请求，以确定比例同白刚玉（或其余刚玉磨料）实行搀杂制成砂轮，以抵达磨削成果和砂轮成本的最好组合。磨料粒度粒度是用来示意磨料颗粒几许尺寸的巨细。其抉择根据主若是加工工件所需的表面粗拙度，同时也需求思虑其余一些成分（如磨削效率、村料个性等）。除外圆磨为例，罕用粒度与表面粗拙度有底下的大体瓜葛：粒度36－46;54－60;70－80;90－;粗拙度1.6;0.8.0.4;0.2l;粗粒度的磨料合用于磨削:材质较软,蔓延率大以及相仿软铁和有色金属等材料。进给量大，磨削效率请求高的场地表面粗拙度请求不高的场地。磨削来往面大的场地。细粒度的磨料合用于磨削：硬度较高以及相仿高碳用具钢，硬质合金一类的金属材料和玻璃等脆性材料。表面粗拙度及精度请求高的场地。磨削来往面小的场地。工件半径或孤度小的场地。砂轮的硬度是指磨料之间的联合度，砂轮中联合剂量的几多决议了砂轮的硬度高下。用户需求遵循详细的磨削（如进刀量、粗拙度、材质）请求来柔软抉择砂轮的硬度。
正常砂轮硬度抉择的准绳是：较软的硬度，进刀量大的粗磨。2）磨削来往面大的场地。）材质较硬的工件，如高硬度用具钢和硬质合金等。工件抗热功用差，谨防表面烧伤。较硬的硬度1）进刀量小的精磨。2）拉长砂轮寿命。;3）材质较软的工件。4）磨削来往面小或窄的场地。机关号用以示意砂轮内相邻的磨料颗粒之间的间隔，也即是空隙的巨细。砂轮中磨料颗粒所占的体积百分比，也即是其浓度的巨细，决议砂轮的机关号，陶瓷砂轮机关号变动界限正常是从5到13，数字越小示意砂轮机关越密，数字越大示意砂轮机关越松散。机关号11，12和13时常是指气孔砂轮。联合剂：联合剂是砂轮的关键构成之一，其功用是将磨料颗粒接固成一体构成砂轮，以辅助其实现磨削功用。陶瓷联合剂正常是呈玻璃态的无机材料。联合剂的抉择首要取决于砂轮的做事速率，工件的加工方法及加工精度的请求。
1、SG磨料的问世
年美国3M公司产业磨料部推出了一种商标为"Cubitron"的陶瓷刚玉磨料。其韧性是普遍刚玉的2倍以上。磨削功用优于大大都普遍磨料。八十年头中期，诺顿公司开拓出了一种SG（商标名）磨料，它也是一种陶瓷刚玉磨科，功用与Cubitron磨料相仿，原来，这两种磨料都是采纳一种俗称为溶胶-凝胶（Sol-gel,简称SG）工艺的化学陶瓷工艺制造的。SG磨料也因此得名，其工艺经由是：配制A13O2·H2O的水溶胶体，经凝胶化后。干枯固化，再落空成颗粒，末了烧结成磨料，由于在溶胶-凝胶化经由中常利用引晶剂（或称晶种），SG工艺也常称做"引晶凝胶工艺"（Seededge1）。SG做为一种工艺并不是八十年头才浮现的。在年，Bugosh就获患有用SG工艺制造精致的Al2O3的专利，用溶胶-凝胶（SG）工艺制造氧化物陶瓷在陶瓷产业上也是很广大的，不过到了80年头，SG工艺才被用于磨料临盆。SG磨料磨具也开端用于产业加工周围。
除了美国的3M公司和诺顿公司外，还有其余公司用SG工艺临盆磨料，因此本文的"SG磨料"泛指用溶胶凝胶（SG）工艺临盆的刚玉磨料，并不是只是指诺顿的产物。
2、SG磨料的制造工艺
正常意义上的SG磨料制造工艺都是首先将一水氧化铝（Al2O3·H2O）微粉和水搀杂制成悬浮体，在个中参加胶溶剂（如硝酸或盐酸溶液）使其成为平稳的水溶胶或胶状悬浮体；尔后向个中参加改善剂（正常是金属氧化物或其前身物，如Mg（NO3）2等），使溶胶体凝胶化；将构成的凝腔体干枯固化，再落空（或切割）成所需形态和尺寸的颗粒，经煅烧后成为磨料。详细系造工艺以下：
（1）A12O3·H2O水溶胶的制做：
这一经由主若是将一水氧化铝微粉和水搀杂匀称制成悬浮体。为了坚持悬浮体的平稳，经常要参加适当的胶溶剂（如硝酸或盐酸溶液）使其变为平稳的水溶胶或胶状悬浮体。用于制成悬浮体的资料可所以Al2O3·H2O微粉，也可所以纯A12O3微粉。在制成的水溶胶中，Al2O3·H2O含量正常宜选在15~30%.在该经由中所用的胶溶剂是一种挥发性的一元酸，如硝酸、盐酸、醋酸等，但以硝酸的成果最好。正常来讲，参加酸量要合适，参加酸后生成的水溶胶体的PH值为l~2.酸量不够或许影响胶体的匀称性；过多则会使参加改善剂时，凝胶化速渡过猛，难以搀杂匀称，影响磨料原料。
（2）凝胶化经由：
进取述A12O3·H2O水溶胶中参加改善剂来督促其凝胶化。改善剂正常是一种金属氧化物，如MgO、ZnO、ZrO2、TiO2等，最罕用的是MgO,但时常直接参加的并不是MgO,而是Mg（NO3）2溶液。Mg（NO3）2在今后的干枯、煅烧和烧结经由中会分解成MgO,因此其效用和MgO是相同的。另一罕用的改善剂是ZrO2,它因此氧锆基醋酸盐溶液的模样参加的，该盐在今后的工序中分解成ZrO2.向配制好的Al2O3?H2O水溶胶中参加改善剂的前身物（指Mg（NO3）2或氧锆基醋酸盐或其余）的水溶液并搅拌搀杂，凝胶体立刻构成。
（3）干枯固化：
将生的凝胶体干枯固化。温度正常在80~℃，应留心不要使温度高于凝胶体起泡沫时的温度，免最后烧结成的磨料气孔率高、硬度升高。经于燥经由撤除凝胶体中90%的解放形态水，干枯后凝胶体成玻璃状的块状物，固然看起来组织精致，但很脆弱，手指一捏就会落空。
（4）预落空：
为了烧结出确定形态和尺寸的磨料，在煅烧和烧结工序前需把干枯后的块状固体落空成确定巨细的颗粒，或许用切割、挤压模压等法子加工成需求的形态和尺寸。落空后筛分选出可烧结成磨料的实用颗粒，以便实行下一步工序，由于颗粒在烧结经由中体积经常萎缩20~40%,因此落空出的颗粒应比所请求的成品磨料粒度稍大，筛分出的太大的颗粒应从新落空，过小的颗粒则能够从新制成水溶胶体。
（5）煅烧：
在将落空后颗粒加热到~℃实行煅烧时，应迟缓升温，保证生成的挥发性物资充足挥发出去，同时又不会使颗粒内部生成太高的内应力。在加热到~℃时，溶胶-凝胶经由留住的酸残留物基础上一块挥发掉，在~℃时，颗粒内的联合水也大部份挥发掉。同时，凝胶化时参加的改善剂的前身物（Mg（NO3）2或氧锆基醋酸盐等也分解生成金属氧化物改善剂MgO、ZrO2等）。
（6）烧结成磨料：
煅烧后仓卒加热使颗粒温度抵达0℃以上，再不断加热一段光阴，使温度坚持在1~l℃，督促颗粒烧结成磨料。仓卒加热经由和保温烧结经由，实践上是两个严密相接的经由。仓卒加热经由最好是在1分钟内实现，颗粒温度从煅烧时的温度（≤℃）仓卒飞腾到0℃上。产业上正常是将煅烧后的颗粒置于预热至1℃上的高温炉里，来抵达神速加热的宗旨。从℃飞腾到0℃所用的光阴直接影响到烧结磨料的功用保温烧结正常在1℃上的温度下实行，所需的光阴正常为5~30分钟。
然则，在很高温度下不断烧结太久是弗成取的，由于它经常使α-A12O3晶体长得过大，升高磨料的硬度和韧性。在烧结经由中，改善剂（MgO、ZrO2等）不只升高了，烧结所需求的温度，增进其余样式的A12O3（如γ-A12O3）向α-A12O3的变动，并且还抵制了α-A12O3晶体的过火长大，进而使烧结成的磨料首要由α-A12O3微晶或亚微晶构成，升高了磨料的硬度和韧性。
3、SG磨料工艺的改善：引晶剂的利用
在SG工艺中，向溶胶或凝胶体中参加α-A12O3微晶或α-Fe2O3微晶，能够使凝胶体内部变得更精致。烧结时，这些参加的α-A12O3或α-Fe2O3,微晶做为引晶成分（或称晶种）督促α-A12O3微晶在其刷围构成，进而放慢烧结经由，烧结出的磨料内部组织更精致，磨料功用也因此升高，这即是所谓的引晶效用。
效用引晶剂能够升高烧结时所需求的温度，据一些专利引见，烧结时有α-A12O3微晶做晶种时，A12O3凝胶体（经干枯落空）在℃变动为α-A12O3晶体。若无α-A12O3微晶做晶种，则在℃下变动。
参加引晶剂的法子，能够直接将α-A12O3或α-Fe2O3微粉参加配制好的溶胶或凝胶体中，也能够把凝胶体在用α-A12O3块做研磨介质的球磨机里研磨，α-A12O3块被研磨成粉后混入凝胶体内。所利用的α-A12O3或α-Fe2O3引晶剂粒径最好是30~70nm.
4、SG磨料的物理化学性质
SG磨料的韧性非常好，是普遍刚玉的2倍以，其硬度和普遍刚玉相近。实践上，由于其化学成分破例和制造经由中的渺小不同，它没有一个的确的韧性和硬度值。
其余，由于SG磨料颗粒是由洪量亚微米级的A12O3晶体烧结而成，在磨削时能一直粉碎并泄漏出新的切削，因此其自锐性非常好。其磨削功用显然优于普遍刚玉，首要展现为耐磨、自锐性好、磨除率高、磨削比大等好处。
暂时寰宇上惟独圣戈班（Saint-Gobain）、3M（仅供凝聚磨具）、太巴克（非常技艺）、还有VSM、Hermes等有临盆提供。美国3M公司称为"Cubitron",其结晶最大在3μm之内；Norton公司称为SG磨料，其晶型为几个μm;德国Hermes公司称为CB磨料，其结晶最大在5μm之内。日本的一种CX磨料其晶型号称1μm,其确实3μm之内。国内四砂泰益、山大东珩等企业也在临盆。
诺顿公司的SeededGel（SG）磨料，是诺顿公司的陶瓷氧化铝（CeramicAluminumOxide）专利产物，用于难磨削材料的高效磨削。它经由一种工艺使临盆出的每颗磨粒中含有不计其数个轻微结晶。每颗陶瓷磨粒的宏观组织，使它能自锐，不断地展现新的、尖锐的切削刃。SG磨料的临盆工艺与普遍氧化铝磨料齐全不同，它从亚微米级粒子动身，撤除杂质，将它们烧结，以临盆出磨粒，因此SG磨料非常精致、粗拙、巩固、尖锐。SG磨料磨损时，构成一个与刀具后角相仿的尖锐的切削刃，因此SG磨料切削温度较低，它比普遍氧化铝对难磨削材料的烧伤或金相侵害更少，并且可在低负荷下永劫间坚持尖锐，总停机光阴较少，寿命更长。因此SG磨料的砂带和砂盘能在难磨削材料，如航空和航天合金以及锻钢赶上行神速切削。SG磨料这类非常的才力升高了产量，升高了做事成本。
5、SG磨削成品
用SG磨料能够制成种种凝聚和涂附磨具，它们的功用都显然优于同类普遍刚玉磨具，正常来讲，由于SG磨料制构成本较高，产业上罕用其和普遍磨料搀杂制造磨具，天真用SG磨料制成的磨具是很少的。
（1）SG磨料砂轮
诺顿公司是SG磨料砂轮的首要临盆商，80年头末它在美、日、法等地的工场已开端临盆这类砂轮，并向全寰宇倾销。由于这类砂轮的良好功用，它遭到了极大的注重，越来越多的开端在航空、汽车、刀具、模具和轴承等产业周围利用这类砂轮并遭到了喜爱。
诺顿的SG磨料砂轮时常是将SG磨料与该公司的38A磨料搀杂而制成的，个中SG磨料所占的比例有4种：%、50%、30%和10%,由此砂轮也离别定名为SG、5SG、3SG和1SG砂轮。所用的结台剂正常为陶瓷联合剂，但也有树脂联合剂的。除了38A磨料外，SG磨料也可和棕刚玉、锆刚玉、碳化硅，以至CBN和金刚石等搀杂制成砂轮。
（2）SG/CBN砂轮
在所实用SG磨料制成的砂轮中，最惹人注宗旨是诺顿的SG/CBN砂轮（备案商标为CVSG）它是用一种新式陶瓷联合剂和SG磨料及CBN磨料混台烧结而成的，具备SG磨料的韧性、自锐性和CBN的超硬性等好处，耐磨、寿命长、磨除率高、加工精度高，非常适于航空、汽车、刀具等产业的周详磨削加工。
（3）SG磨料涂附磨具
用SG磨料制成的涂附磨具种类有砂带、砂盘、砂布、高等无纺布磨具等，主若是砂带。3M公司用其Cubitron磨料制成砂带，备案商标为Multicut,经由磨削实验，其功用显然优于普遍刚玉砂带，诺顿公司也临盆这类砂带，其备案商标为VulcanSG.
6、SG磨料的进展前程
SG磨料是一种新式陶瓷刚玉磨料，它的浮现令人工磨料向高韧性和高硬度两个方位进展的趋向。然则，SG磨料的首要性并不限定干磨削加工周围，它做为一种新式的陶瓷材料将具备非常广泛的运用前程。暂时，我国的刚玉磨料制造绝大大都采纳的是保守的电熔工艺，烧结法制造的刚玉磨料很少，相同SG磨料在我国也还有不同。
陶瓷刚玉磨料砂带在强力磨削中能展现出良好的磨削功用，主若是在sol-gel（即溶胶-凝胶工艺）合成和低温烧结成型经由中构成了亚微晶组织磨粒。与普遍刚玉磨料砂带比拟，它从磨粒宏观组织、抗落空性到磨损机理都展现出极大的不同。
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