机理:白刚玉的主要成分是α-Al₂O₃(三氧化二铝),其晶体结构非常稳定,熔点高达2050℃。在一般工业应用的高温环境下(如1000℃以下),其物理和化学性质基本保持不变。
表现:
在高温下不会软化或熔化,能保持其硬度和切削能力。热稳定性好,在急冷急热的环境中不易开裂。
机理:Al₂O₃是一种两性氧化物,但在常温下化学性质非常稳定。它不溶于水,对大气、酸、碱等腐蚀性介质有极强的抵抗能力。
表现:
耐酸蚀:对大多数酸性化学品(如盐酸、硝酸、硫酸等)具有良好的抵抗性。
耐碱蚀:对弱碱有一定的抵抗性,但在强碱(如氢氧化钠)和高温下会缓慢反应。
抗氧化:在高温空气中不会被氧化。
高硬度:莫氏硬度达到9.0,仅次于金刚石和碳化硅。这使得它具有优异的切削和磨削能力。
高纯度:Al₂O₃含量通常≥99%,杂质极少。这保证了其性能的稳定,并且在加工时不会污染工件(尤其是对铁元素敏感的不锈钢、钛合金等)。
韧性适中:与棕刚玉相比,白刚玉的韧性稍低,质地更脆。这在磨削时会产生新的切削刃,自锐性好,不易堵塞,磨削效率高且发热量小。
锋利的棱角:破碎后形成的颗粒具有锋利的切削刃。
高端磨削抛光:
对碳钢、合金钢、不锈钢、高速钢等淬火硬度较高的工件进行精密磨削。
用于钛合金、铜合金等有色金属的磨削和抛光,避免金属污染。
制造涂附磨具:用于制作高档砂纸、砂布、砂带、研磨轮等。
制造固结磨具:用于制作陶瓷树脂砂轮、切割片、磨石等。
表面处理:作为喷砂磨料,用于工件表面的清理、除锈、美化处理,能获得均匀洁白的亚光效果,尤其适用于对清洁度要求高的不锈钢、铝制品等。
耐火材料:利用其耐高温性,用于制造高级耐火砖、浇注料等。
功能性填料:用于增强塑料、橡胶、涂料等的耐磨性和耐热性。
特性 | 白刚玉 | 棕刚玉 | 碳化硅 | 结论 |
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硬度 | 高 (9.0) | 高 (9.0) | 更高 (9.2-9.5) | 碳化硅最硬,白刚玉与棕刚玉相当 |
韧性 | 中等 | 好 | 脆 | 棕刚玉韧性最佳,适合重负荷磨削 |
纯度 | 极高 (≥99%) | 较高 (~95%) | 高 | 白刚玉最纯净,不污染工件 |
耐高温 | 极好 (2050℃) | 好 | 好 | 白刚玉和碳化硅都非常耐高温 |
耐腐蚀 | 极好 | 好 | 好(但耐碱性强) | 白刚玉综合耐腐蚀性优异 |
成本 | 较高 | 较低 | 中等 | 白刚玉是高档磨料,价格相对较高 |