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05.17
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【生堯磨力講堂】氧化鋁的誕生

小小一顆磨粒在磨削加工中扮演著雕刻師的角色,那堅硬又銳利的磨粒是從何而來呢?




小小一顆磨粒在磨削加工中扮演著雕刻師的角色,每顆磨料都擁有不同的特性與彩色,成千上萬顆磨粒聚集製成了砂輪、砂帶等磨削工具,宛如銳利的刀片,對工件進行移除加工。那堅硬又銳利的磨粒是從何而來呢?本篇為大家分享「氧化鋁」磨粒的由來與特性。

 

■鋁土礦(Bauxite):

又稱鋁礬土,其顏色隨氧化鐵含量有所不同。因成分大部分含有氧化鋁,是煉取鋁、礬土水泥、人造剛玉、耐火材料…等的重要原料,同時也是氧化鋁磨料的最主要原料來源。

 

■拜耳法(Bayer process)

 

 

拜耳法是一種自鋁土礦中生產氧化鋁的化工過程,於工業上廣泛使用,其方式如下:

◆以粉碎機將鋁土礦的礦石粉碎成顆粒,以助於加快後續步驟的化學反應速度。

◆鋁土礦與高濃度氫氧化鈉溶液形成的懸浮液後進入反應釜,緩慢加熱溶液並施加壓力,鋁土礦中含鐵的各式氧化物與雜質,會形成紅色固體沉澱被過濾掉,稱作赤泥。

◆將熱溶液放入冷卻裝置,並加水稀釋生成氫氧化鋁,並於鋁酸鈉溶液中添加氫氧化鋁結晶,使固體氫氧化鋁重新析出。

◆氫氧化鋁經過煅燒後,即可取得氧化鋁。

 

▲剩餘的氫氧化鈉溶液可重新用於處理新的鋁土礦,循環利用。

 

■氧化鋁磨粒分類

 

 

■氧化鋁磨料的各式用途:

氧化鋁磨料堅硬且銳利,顆粒稜角分明,價格低廉,常用來進行研磨與拋光作業。

 

 

◆研磨砂輪

以氧化鋁磨粒製成的砂輪適合用於加工一般鋼、工具鋼等鐵系金屬,不同硬度、韌性的磨料適合研磨不同工件,且可對應平面、無心、內圓、外圓磨床等等加工方式,應用相當廣泛。

 

◆砂布環帶

砂帶富有柔軟性,可以貼合工件,適用於曲面研磨,屬於乾式金屬研磨加工應用,因砂帶表面氧化鋁磨粒分布均勻,也適用於金屬表面處理。

 

◆游離磨粒加工

將氧化鋁磨料直接置於研磨盤上,控制剛性研磨盤的表面,以滿足特定材料的需求,不但能研磨出較精確的尺寸,同時能將表面損傷率降到最低。

 

■總結:

自古以來,磨料加工皆是使用天然材料,但由於天然資源短缺,供不應求,便有科學家研究出以拜耳法提煉氧化鋁,再以高溫電氣爐溶解,加入各式元素以製成不同特質的氧化鋁磨料,使研磨產業的工作更便利。以上分享希望能讓大家對於氧化鋁磨料有更進一步的認識!

 

※以上是SEYA生堯砥研的分享,若對砂輪、調整輪的選擇與搭配,或研磨相關技術有任何問題,歡迎與我們聯絡與諮詢!

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