菱苦土磨具的成分分析及应用 陈建亚1 前 言菱苦土磨具是利用活性菱苦土（MgO）和氯化镁 ( MgCl2·6H2O ）水溶液发生水化反应，形成具有一定机构强度，能固结物体能力的结合剂， XMg(O H )2· YMgCl2 ·ZH2O晶体硬化物，根据需要加入不同的磨料和添加剂，从而制成各种型号磨具。菱苦土磨具具有制造工艺简单，可在常温下硬化，不需要复杂的工艺装备，并且我国的原材料丰富，价格便宜。菱苦土磨具具有低价格且磨削时发热量小，不易烘伤工件，自锐性能好，磨削效率高，加工表面光洁度高，很适合我国石材磨削加工市场的需求。本文通过对不同厂家菱苦土磨具进行分析研究，探讨磨具性能与其成分含量的关系，为磨具制造企业提供了生产菱苦土磨具的新思路。2 实验部分称取一定重量的菱苦土磨具，加水，煮沸溶解，此时，磨具中主要成份MgCl2溶于水，而菱苦土MgO不溶于水。过滤，滤液于250ml容量瓶中，以水稀至刻度，摇匀，以下称为母液A，不溶物加6M HCI 加热溶解，过滤，滤液于250ml容量瓶中，以水稀至刻度，摇匀，以下称为母液B，不溶物经洗涤、烘干，以下称为C。2 . 1 定性分析( l ）取A液1滴于点滴板上，加1一2滴镁试剂，加6M NaOH使呈碱性，生成兰色溶液且有沉淀出现，示有Mg2+。 ( 2 ）取A液1滴于离心管中，加 1 滴AgNO3，生成白色 AgCI↓，沉淀时加入6MN H3·H2O，使其溶解，然后再滴加2M H NO3至溶液呈白色沉淀，示有Cl—。 ( 3 ）取B液1滴于点滴板上，加1一2滴镁试剂，加 6M NaOH 使呈碱性，生成兰色溶液且有沉淀出现，示有Mg2+。 ( 4 ）取B液2滴于离心管中，加0.5N（N H4）2 C2 O4溶液 1 滴，搅拌，有白色沉淀生成，示有Ca2+。( 5 ）取一定量C，加HF、HCI溶解成溶液，取5滴该液于离心管中，加饱和NH4CL5滴，搅拌，置沸水溶中加热约3一5分钟，有白色胶状生成，示有 离子存在。结论：定性分析的实验表明，A液中含有Mg2+、Cl—其成分推断为 MgCl2；B液中含Mg2+、Ca2+其成分推断为MgO , CaCO3；C不溶物 ，其成分推断为磨料SiC。2 . 2 定量分析 ( l ）吸附水含量的测定称一定量磨具的样品置于增锅中，于100一105℃烘箱加热2小时，根据前后重量差求出吸附水的含量。( 2 ）结合水含量的测定将测定吸附水含量后的样品送进 500一600℃高温电阻炉中灼烘4小时，以求结合水的含量。 ( 3 ) Cl—含量的测定以K2CrO4为指示剂，用AgNO3标准溶液滴定至呈现粉红色为终点。 ( 4 ) Mg2+，Ca2+含量的测定溶液pH = 12.5一13，以酸性铬兰 K ，萘酚得B为指示剂，用EDTA标液滴定 C 扩＋，然后在测定 Ca2+后的溶液中，把溶液的pH值调节至10，用EDTA标液滴定Mg2+的含量。 ( 5 ）磨料SiC含量的测定不溶物加HF、HCI溶解，用氟硅酸钾容量法测定SiC的含量。3 测试结果对不同厂家制备的不同粒度的菱苦土磨具，及进口精磨磨具按以上化学分析方法进行测试。 3.1 对 A 厂制备的不同粒度菱苦土磨具成分测试结果如表 13.2 对 B 厂制备的不同粒度的菱苦土磨具成分测试结果如表 23.3 对进口精磨磨具成分测试结果如表 34 磨具性能与成分含量的关系根据以上实验结果，可以看出。(l）磨具硬度，粗磨偏软，细磨，精磨逐渐变硬，所以，MgCl2含量浓度由粗至细逐渐增加，当增加MgCl2含量可提高磨具硬度，使磨具有较好的磨削精度。(2）磨具的机械强度在一定范围内随着MgO含量的增加而提高。 (3）磨料选择，不同型号磨具应选用不同粒度的磨料SiC ，金刚石微粉，进口精磨加入滑石粉作为磨料，具有一定实用效果，可以采用。 (4）轻质CaCO3作为填料加入，降低磨具成品。 （5）加入少量 NaCl，增加磨具一定透气孔，降低磨损。(6）生产制备磨具，应把卤片MgCl2配成38％水溶液，然后按实验测试成分含量加入苦土 MgO，加入磨料SiC、滑石粉、金刚石微粉，加入填料CaCO3，添加剂NaCl，充分搅拌使各成分混合均匀，再倒入相应的模具中，压平，压紧，待完全干硬，后，在室温条件下，进行养护，该养护的条件，温度，时间与磨具性能内在水含量（结合水），及外吸附水含量有关，直接影响到磨具的机械性能，使用效果。5 菱苦土磨具使用效率的探讨菱苦土磨具使用效率主要体现在它的锋利性和耐磨性、耐热性。在实际使用过程中，我们可以改变配方中盐卤和菱苦土的比例。磨料的浓度及磨具保养时间，温度等来调节其锋利程度及耐磨程度。例如，增加MgCl2含量可提高磨具硬度，使磨具具有较好耐磨性，但磨料含量应与磨具硬度应该同步，否则，磨具会变钝，使磨具难以磨削加工。例，对于磨削硬度较低花岗石材，可以减少MgCl2含量，相应减少磨料含量，从而降低磨具成本，适应市场经济需求。
