河(he)南(nan)工業大(da)學(xue)(xue)材(cai)料(liao)科(ke)學(xue)(xue)與工程學(xue)(xue)院  侯(hou)永(yong)改教(jiao)授

　　陶瓷結合劑磨具具有強度較高，耐熱性能好，切削鋒利，磨削效率(lv)高，磨削過程中不(bu)易發熱和堵(du)塞(sai)，熱膨(peng)脹(zhang)量小，易控制加工精度，且容(rong)易修整等特點。

　　陶瓷結合劑磨具一般用于粗磨、半精磨、精磨及某些產品的拋光，接觸面積較大的成型磨削，超硬磨料燒(shao)結(jie)(jie)體的(de)磨(mo)削等(deng)。陶瓷(ci)結(jie)(jie)合劑磨(mo)具廣泛(fan)應用于機(ji)(ji)(ji)械制(zhi)造行(xing)業，許多重要的(de)機(ji)(ji)(ji)器零(ling)件(jian)都要進行(xing)磨(mo)加工。如噴汽發動機(ji)(ji)(ji)，水壓(ya)汽輪(lun)機(ji)(ji)(ji)，一(yi)般用螺旋漿，軸(zhou)承(cheng)部件(jian)等(deng)。在這些零(ling)件(jian)的(de)加工中陶瓷(ci)結(jie)(jie)合劑磨(mo)具都發揮了很好的(de)作用。

　　陶(tao)(tao)瓷(ci)磨(mo)(mo)(mo)具(ju)產量比較大(da)(da)，從過去(qu)到現在，陶(tao)(tao)瓷(ci)磨(mo)(mo)(mo)具(ju)在磨(mo)(mo)(mo)具(ju)總(zong)的(de)構成中(zhong)一直占主要(yao)地(di)位，盡管隨(sui)著結(jie)合劑材料種類(lei)(lei)的(de)不斷發展和磨(mo)(mo)(mo)具(ju)種類(lei)(lei)的(de)擴大(da)(da)，陶(tao)(tao)瓷(ci)磨(mo)(mo)(mo)具(ju)產量在磨(mo)(mo)(mo)具(ju)總(zong)產量中(zhong)呈下降趨勢，但仍占有較大(da)(da)比例。因此(ci)，有必要(yao)對陶(tao)(tao)瓷(ci)結(jie)合劑磨(mo)(mo)(mo)具(ju)進行(xing)進一步(bu)的(de)研究，比如降低燒成溫度以節(jie)約能(neng)源，改善磨(mo)(mo)(mo)具(ju)的(de)結(jie)構與性(xing)能(neng)等。

　　一．低溫燒成(cheng)陶瓷結合劑磨具的(de)優(you)勢(shi)

　　1．低溫燒成含(han)義(yi)

　　就(jiu)這個問題我(wo)從多方面(mian)進行了查找,沒有一個確(que)定(ding)的答案,下面(mian)有幾個方面(mian)的例子(zi):

　　通過配方調整使工業硬瓷的燒成溫度從1400℃降低到1300℃是低溫燒成；日用有骨質瓷外觀的陶瓷的燒成溫度從約1200℃降低到1050～1080℃是低溫燒成；工藝陶瓷燒成溫度已經達到850～900℃的低溫；低溫燒成、低膨脹性陶瓷釉料可在700～1000℃的低溫范圍燒成，并具有低的膨脹系數（熱膨脹系數α≤6.0×10^－6／℃）。

　　所以一般說來(lai)，凡燒(shao)成(cheng)(cheng)溫(wen)度有較大幅度降低(di)（60~100℃）且產品(pin)性(xing)能與通常(chang)燒(shao)成(cheng)(cheng)產品(pin)性(xing)能相近的燒(shao)成(cheng)(cheng)方法可稱(cheng)為低(di)溫(wen)燒(shao)成(cheng)(cheng)。

　　對(dui)我(wo)們陶(tao)瓷磨具來說燒(shao)成(cheng)(cheng)溫度(du)從約1250℃降低到1150℃、1050℃也是低溫燒(shao)成(cheng)(cheng)，但人們習慣上把燒(shao)成(cheng)(cheng)溫度(du)在(zai)1000℃以上稱為高(gao)溫燒(shao)成(cheng)(cheng)，在(zai)1000℃以下稱為低溫燒(shao)成(cheng)(cheng)。

　　2．低溫燒成是陶(tao)瓷(ci)磨具優勢與不足

　　為什(shen)么要進行低(di)(di)溫(wen)燒成呢？低(di)(di)溫(wen)燒成是陶瓷磨(mo)具(ju)的主要有如下優點：

　　（1）節約(yue)能(neng)源，降低(di)燒(shao)成燃(ran)料(liao)(liao)成本  陶瓷(ci)磨具(ju)生產(chan)中燃(ran)料(liao)(liao)費用占生產(chan)成本的(de)比例很(hen)大，一般在30%以上。據有關資料(liao)(liao)介紹，燒(shao)成溫(wen)(wen)(wen)度1050℃以下(xia)消(xiao)耗(hao)的(de)熱能(neng)量(liang)約(yue)相(xiang)當于1050～1320℃之間消(xiao)耗(hao)的(de)熱能(neng)量(liang)，這就是說高(gao)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)單位溫(wen)(wen)(wen)升所消(xiao)耗(hao)的(de)熱能(neng)量(liang)比低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)要高(gao)的(de)多，在高(gao)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)每降低(di)100℃，節能(neng)約(yue)1／6。

　　同時，低溫燒成還可以縮短燒成時間，利于實現快速燒成，對于節約能源具有顯著效果。當在同一隧道窯內燒成陶瓷磨具時，根據熱平衡計算，單位產品的熱量消耗量Q為：

　　式中：t—燒(shao)成時間，h；

     　　 N—窯內容車數(shu)，輛；

　　　　　K，A—常數。

　　從上(shang)式可(ke)知，單位(wei)制品的熱(re)耗(hao)與燒成時間呈直(zhi)線關系，燒成時間每縮短10%，產(chan)量可(ke)增加10%，單位(wei)熱(re)耗(hao)可(ke)降低4%，快速(su)燒成既可(ke)以(yi)節約燃料，又可(ke)以(yi)提高產(chan)量，使生產(chan)成本大幅度降低。

　　（2）充分利用原(yuan)料(liao)(liao)(liao)資源(yuan)  低(di)溫燒(shao)(shao)成的(de)普通陶(tao)(tao)瓷磨(mo)具(ju)(ju)，其配方(fang)(fang)組成中一(yi)般都應(ying)含(han)有較多的(de)熔劑成分。我國地方(fang)(fang)性(xing)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)含(han)量比(bi)較豐(feng)富，這些地方(fang)(fang)性(xing)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)或低(di)質原(yuan)料(liao)(liao)(liao)（如瓷土尾礦、低(di)質滑(hua)石等(deng)）及某(mou)些可以新(xin)開(kai)發(fa)的(de)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)（如硅灰石、透輝(hui)石、霞石正(zheng)長巖、含(han)鋰礦物原(yuan)料(liao)(liao)(liao)等(deng)）往往含(han)有較多的(de)低(di)熔點成分，來源(yuan)豐(feng)富，價(jia)格低(di)廉，很適合(he)制作低(di)溫陶(tao)(tao)瓷磨(mo)具(ju)(ju)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)，或者快(kuai)速燒(shao)(shao)成陶(tao)(tao)瓷磨(mo)具(ju)(ju)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)。因此，低(di)溫燒(shao)(shao)成能(neng)充分利用原(yuan)料(liao)(liao)(liao)資源(yuan)，并且能(neng)促進新(xin)型陶(tao)(tao)瓷磨(mo)具(ju)(ju)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)的(de)開(kai)發(fa)利用。

　　（3）提高(gao)窯(yao)爐(lu)(lu)與(yu)窯(yao)具(ju)(ju)的使(shi)用壽(shou)(shou)命(ming)  陶瓷磨具(ju)(ju)產(chan)品(pin)的燒成(cheng)溫度(du)(du)在很大幅度(du)(du)的降(jiang)低(di)后，可(ke)以減少匣缽的破損和高(gao)溫荷重變形(xing)。對于砌(qi)窯(yao)材料的材質要求(qiu)也可(ke)降(jiang)低(di)，減少了建窯(yao)費用，同時還可(ke)以增(zeng)加窯(yao)爐(lu)(lu)的使(shi)用壽(shou)(shou)命(ming)，延長(chang)檢修(xiu)周期(qi)。在匣缽和耐火棚架支撐產(chan)品(pin)的材質方面(mian)也可(ke)降(jiang)低(di)性能要求(qiu)，延長(chang)其使(shi)用壽(shou)(shou)命(ming)。

　　（4）縮(suo)短生(sheng)產(chan)(chan)周(zhou)(zhou)期(qi)，提高生(sheng)產(chan)(chan)效率(lv)  低(di)溫(wen)燒(shao)(shao)(shao)成除了(le)節能和(he)提高產(chan)(chan)量(liang)外(wai)，還可(ke)以(yi)大(da)大(da)地縮(suo)短生(sheng)產(chan)(chan)周(zhou)(zhou)期(qi)和(he)顯著地提高生(sheng)產(chan)(chan)效率(lv)。通(tong)常(chang)的(de)(de)陶瓷磨(mo)具僅燒(shao)(shao)(shao)成一(yi)道(dao)工(gong)序(xu)就(jiu)占(zhan)50~70h，而采用(yong)低(di)溫(wen)燒(shao)(shao)(shao)成時(shi)(shi)(shi)，總的(de)(de)燒(shao)(shao)(shao)成時(shi)(shi)(shi)間不(bu)足20h，當其它工(gong)序(xu)不(bu)變(bian)時(shi)(shi)(shi)，僅采用(yong)快速燒(shao)(shao)(shao)成就(jiu)可(ke)以(yi)大(da)大(da)縮(suo)短生(sheng)產(chan)(chan)周(zhou)(zhou)期(qi)。

　　（5）提高磨具的(de)外(wai)觀和內在質(zhi)量，減少燒成廢品。

　　低溫燒成時，白剛玉、碳化硅磨(mo)(mo)具(ju)不(bu)會出現(xian)發紅、鐵(tie)斑等現(xian)象，碳化(hua)硅磨(mo)(mo)具(ju)也不(bu)易(yi)產生“黑心”，有(you)利于磨(mo)(mo)具(ju)的(de)商品化(hua)。

　　陶瓷磨具大都采用1250~1300℃左右的高溫燒成。而且對SiC磨具來說，高溫燒成高硬度部分容易產生“黑心”。為避免“黑心”產生常采用酸堿比較大的燒結結合劑，這時為達到磨具所要求的高硬度，必須引入大量的結合劑，這又將導致磨具組織緊密，磨具磨削時粉塵大，磨削性能不好。低溫燒成還可以防止SiC磨粒中鐵從FeC₃中(zhong)分(fen)解出來，還可(ke)以減輕SiC磨(mo)粒地分(fen)解，從而(er)防止SiC磨(mo)具的(de)發紅(hong)和黑心(xin)現(xian)象，提高SiC磨(mo)具內在及外觀質量。

　　（6）可防止磨料性能因高溫(wen)作用而產生(sheng)的性能劣化

　　① SG及(ji)新型聚晶燒結(jie)剛玉磨料

　　SG磨料，采用引晶凝膠燒結工藝生產而成，是帶有革命性的新一代氧化鋁磨料，具有比普通白剛玉小幾千倍的晶粒尺寸，一個粒度為60目的SG磨粒內實際上有幾百萬個微粒，其破碎時為沿晶界碎裂，能持續不斷地露出新切削刃保持銳利的切削狀態。磨粒強度高, 有微破碎性能。具有硬度高，韌性好，鋒利度強等優點，與普通剛玉磨料相比，SG具有磨耗比高，保行性強，工件表面加工質量好，砂輪修整量少，磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)效(xiao)率高(gao)(gao)等優(you)勢性。因此(ci)，日(ri)本(ben)專家增預測未來(lai)普通氧化鋁磨(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)(liao)將逐(zhu)漸(jian)消失(shi)，市場(chang)(chang)銷售的(de)三(san)分(fen)之(zhi)二將被(bei)CBN磨(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)(liao)取代(dai)，另外三(san)分(fen)之(zhi)一被(bei)SG磨(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)(liao)取代(dai)。SG砂(sha)輪特別適應于航空航天用合(he)(he)(he)金、淬(cui)火剛、工具(ju)鋼、硬(ying)鉻、硬(ying)鑄鐵(tie)等的(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)。因SG磨(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)(liao)價格(ge)較(jiao)貴，通常SG可(ke)以根據不同(tong)(tong)場(chang)(chang)合(he)(he)(he)的(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)要(yao)求(qiu)，以一定比例同(tong)(tong)白(bai)剛玉(yu)（或其(qi)他剛玉(yu)磨(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)(liao)）進行混合(he)(he)(he)制成砂(sha)輪，已達(da)到磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)效(xiao)果和砂(sha)輪成本(ben)的(de)最(zui)佳組合(he)(he)(he)。在(zai)磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)難磨(mo)(mo)(mo)(mo)材料(liao)(liao)和要(yao)求(qiu)高(gao)(gao)磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)效(xiao)率及高(gao)(gao)精(jing)度的(de)場(chang)(chang)合(he)(he)(he),具(ju)有優(you)異的(de)特性, 同(tong)(tong)時(shi)可(ke)以大大減少砂(sha)輪的(de)修整量,延長(chang)砂(sha)輪的(de)使用壽命。

　　新型聚晶(jing)燒結剛玉磨(mo)料(liao)與(yu)SG磨(mo)料(liao)一(yi)樣，同屬于陶瓷剛玉燒結磨(mo)料(liao)多晶(jing)體，不同的(de)是它能(neng)在較小磨(mo)削力(li)情況下產(chan)生較好(hao)的(de)自(zi)銳性(xing)（如(ru)低速研(yan)磨(mo)盤），當磨(mo)料(liao)受到磨(mo)削力(li)作(zuo)用時，它的(de)鈍(dun)化部分會沿著晶(jing)面(mian)分解(jie)，新的(de)鋒口隨即出現并參與(yu)到切削作(zuo)用中，自(zi)銳性(xing)的(de)功效得以體現。

　　這(zhe)一類的細晶磨(mo)料均為在低溫燒(shao)(shao)(shao)結而(er)成，在磨(mo)具(ju)高(gao)(gao)溫下燒(shao)(shao)(shao)成時，受高(gao)(gao)溫作用會促使(shi)晶粒(li)長大而(er)破壞其原有微晶結構(gou)和性(xing)能(neng)。為充(chong)分發揮(hui)其性(xing)能(neng), 開發了專用的高(gao)(gao)效低溫結合劑，使(shi)磨(mo)具(ju)的燒(shao)(shao)(shao)成溫度最(zui)好(hao)在1000℃以下。

　　②特細粒度及有特殊性能要(yao)求的(de)的(de)磨具，

　　如用于汽車減(jian)振器、紡織機(ji)械、軸承等行業加(jia)工(gong)的(de)超(chao)精磨(mo)石，其(qi)磨(mo)料粒度(du)在(zai)W2.5～W28之(zhi)間，由于粒度(du)特細，在(zai)高溫下(xia)的(de)分(fen)(fen)解(jie)氧化(hua)及反(fan)應能(neng)力(li)都比較強。為減(jian)輕其(qi)分(fen)(fen)解(jie)氧化(hua)程度(du)，也(ye)使磨(mo)具滿(man)足超(chao)精低溫加(jia)工(gong)要(yao)求，最好采用低溫結合劑。

　　③超硬材料(liao)陶瓷磨具(ju)

　　超硬材料陶瓷磨具（vitrified bond superabrasive tools），是用陶瓷結合劑將超硬磨料粘結成一定的形狀，用于磨削、研磨和拋光作用的一類高性能磨加工工具。其中，超硬磨料主要是指金剛石和(he)立方氮化硼(peng)（CBN），它(ta)們(men)是目(mu)前已知材料(liao)(liao)中(zhong)最硬的(de)(de)材料(liao)(liao)，幾乎可以用于磨(mo)(mo)削加工(gong)各種材料(liao)(liao)。陶瓷(ci)結合(he)劑具(ju)(ju)有(you)(you)耐(nai)(nai)熱、耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)水、耐(nai)(nai)酸(suan)堿(jian)性好(hao)等優(you)點。因此超硬材料(liao)(liao)陶瓷(ci)磨(mo)(mo)具(ju)(ju)具(ju)(ju)有(you)(you)磨(mo)(mo)削能力強，磨(mo)(mo)具(ju)(ju)磨(mo)(mo)損小；適(shi)應多種冷(leng)卻(que)液下(xia)磨(mo)(mo)削；磨(mo)(mo)具(ju)(ju)形狀保持性好(hao)，磨(mo)(mo)削精度高；磨(mo)(mo)具(ju)(ju)中(zhong)有(you)(you)較多的(de)(de)氣(qi)孔，有(you)(you)利于冷(leng)卻(que)和(he)排屑，磨(mo)(mo)削時不(bu)易堵塞(sai)，不(bu)易燒傷工(gong)件；磨(mo)(mo)具(ju)(ju)有(you)(you)較好(hao)的(de)(de)自銳性，修(xiu)整間隔(ge)較長(chang)，比其它(ta)結合(he)劑磨(mo)(mo)具(ju)(ju)更容易修(xiu)整。

　　超(chao)硬材(cai)料(liao)(liao)陶(tao)瓷(ci)磨(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)適(shi)合(he)數控磨(mo)(mo)(mo)床和(he)自動(dong)化生產線上的(de)(de)各種特種磨(mo)(mo)(mo)床磨(mo)(mo)(mo)削(xue)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)要(yao)求，能夠很好地滿足難加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)材(cai)料(liao)(liao)和(he)一(yi)般材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)高(gao)(gao)精(jing)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)和(he)高(gao)(gao)效磨(mo)(mo)(mo)削(xue)需(xu)要(yao)，特別是(shi)普通磨(mo)(mo)(mo)料(liao)(liao)難以(yi)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)的(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)，超(chao)硬材(cai)料(liao)(liao)陶(tao)瓷(ci)磨(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)有極其(qi)突出的(de)(de)優點。例如，用(yong)金(jin)剛石(shi)陶(tao)瓷(ci)磨(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)硬質(zhi)合(he)金(jin)、工(gong)(gong)(gong)程陶(tao)瓷(ci)、光學(xue)玻璃、半導體材(cai)料(liao)(liao)、石(shi)材(cai)、混(hun)凝土等非金(jin)屬材(cai)料(liao)(liao)。用(yong)陶(tao)瓷(ci)結(jie)合(he)劑(ji)立(li)方(fang)(fang)氮(dan)化硼磨(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)具(ju)(ju)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)、模具(ju)(ju)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)、不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)、耐熱合(he)金(jin)、耐磨(mo)(mo)(mo)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)、高(gao)(gao)釩高(gao)(gao)速(su)(su)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)、淬硬鋼(gang)(gang)(gang)(gang)等黑色金(jin)屬，能夠獲得滿意的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)效果；如在加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)9Cr18合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)襯(chen)套內孔、Cr4Mo4V、W9Cr4 V2 Mo高(gao)(gao)溫(wen)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)套圈、高(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)速(su)(su)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)刀(dao)具(ju)(ju)等磨(mo)(mo)(mo)削(xue)方(fang)(fang)面取得了(le)良好的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)效果；在磨(mo)(mo)(mo)削(xue)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)滾珠絲杠、導軌、齒輪、軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)、曲軸(zhou)(zhou)(zhou)、凸(tu)輪軸(zhou)(zhou)(zhou)、鈦合(he)金(jin)等方(fang)(fang)面，陶(tao)瓷(ci)結(jie)合(he)劑(ji)CBN磨(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)具(ju)(ju)有優異(yi)的(de)(de)特性。

　　金(jin)(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)在(zai)純氧(yang)(yang)(yang)中(zhong)700～800℃可燃燒，在(zai)空氣中(zhong)不斷加(jia)熱(re)至850～1000℃時(shi)即(ji)可燃燒。人造(zao)金(jin)(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)在(zai)大氣條(tiao)件下氧(yang)(yang)(yang)化(hua)溫(wen)度(du)約740～838℃之間。在(zai)惰性(xing)氣體(ti)及約1700℃高溫(wen)下，將全(quan)部(bu)石(shi)(shi)墨化(hua)。金(jin)(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)的(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)主要取決于晶(jing)體(ti)的(de)(de)完整程度(du)，結晶(jing)完整的(de)(de)人造(zao)金(jin)(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)晶(jing)體(ti)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)溫(wen)度(du)高，非完整晶(jing)體(ti)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)溫(wen)度(du)低。立方氮化(hua)硼的(de)(de)熱(re)穩(wen)定性(xing)比金(jin)(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)要高一些，約在(zai)1200℃左(zuo)右，結晶(jing)不完全(quan)，有缺陷的(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)粒，耐熱(re)性(xing)能更差(cha)。為避免超硬磨(mo)(mo)(mo)料的(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)與石(shi)(shi)墨化(hua)，避免磨(mo)(mo)(mo)料性(xing)能的(de)(de)劣化(hua)，超硬磨(mo)(mo)(mo)料陶瓷(ci)(ci)磨(mo)(mo)(mo)具必須使用低溫(wen)陶瓷(ci)(ci)結合劑在(zai)較低的(de)(de)燒成(cheng)溫(wen)度(du)下制(zhi)造(zao)。

　　目前國內(nei)外超硬磨(mo)(mo)(mo)料陶(tao)瓷磨(mo)(mo)(mo)具(ju)大(da)多采(cai)用(yong)(yong)1000℃以(yi)下(xia)低(di)溫(wen)燒成(cheng)。CBN磨(mo)(mo)(mo)具(ju)多采(cai)用(yong)(yong)900℃以(yi)下(xia)低(di)溫(wen)燒成(cheng)，金剛石磨(mo)(mo)(mo)具(ju)多采(cai)用(yong)(yong)800℃以(yi)下(xia)低(di)溫(wen)燒成(cheng)。。

　　低溫燒成陶瓷磨具生產中容易產生的一些問題：其一是低溫燒成使用的低熔結合劑由于引入較多的低熔物，如固體水玻璃，窗玻璃等瘠性物，粘土的含量相對減少，磨具坯體的強度差；其二是磨具強度、硬度不易控制，不易生產高硬度的磨具；另外還有棕剛玉磨具的色澤問題。

　　現在有很多新型粘(zhan)(zhan)結濕(shi)潤(run)劑，有比較(jiao)好的(de)粘(zhan)(zhan)結濕(shi)潤(run)能力，完(wan)全可以滿足成(cheng)型料(liao)的(de)性(xing)能及(ji)坯體(ti)濕(shi)干強度要求；對于低溫燒成(cheng)棕(zong)剛玉(yu)的(de)色(se)澤，可以通過磨料(liao)的(de)改性(xing)及(ji)磨具的(de)著(zhu)色(se)達到其高溫燒成(cheng)的(de)外觀色(se)澤。

　　下面主要談談提高磨具成品強(qiang)度(du)與(yu)硬度(du)的問題。

　　二．改善(shan)低(di)溫燒成(cheng)陶瓷結(jie)合劑磨具強度、硬度的途徑

　　砂(sha)輪由磨(mo)料、結(jie)合劑和(he)氣孔(kong)三部分組成，要改善磨(mo)具的強度與硬度，也只有從這三方面(mian)進手。低溫(wen)燒(shao)成陶瓷結(jie)合劑磨(mo)具的研究也是從這一點著手的。

　　1．影響低溫燒成陶(tao)瓷(ci)磨具(ju)強度的(de)因素

　　強(qiang)度尤其是(shi)抗拉強(qiang)度是(shi)影響陶瓷(ci)砂輪(lun)使用的關鍵(jian)性因素。若強(qiang)度不夠，砂輪(lun)在磨削加工時易(yi)產生迥轉破裂現象，這(zhe)將對人身及設備造成(cheng)危害。

　　砂輪(lun)的強度與磨料的種類、所用(yong)的結(jie)合劑(ji)種類及性能、磨具(ju)的硬度、組(zu)織、密度、混(hun)料以及熱處理工(gong)藝，磨具(ju)形狀(zhuang)、砂輪(lun)外徑與孔徑之比等因素有關。

　　陶(tao)瓷(ci)(ci)結(jie)(jie)合劑是(shi)陶(tao)瓷(ci)(ci)砂(sha)輪(lun)的主要組成部分，直接影響(xiang)到砂(sha)輪(lun)的強(qiang)(qiang)度等多項性能，如(ru)果(guo)結(jie)(jie)合劑的強(qiang)(qiang)度不夠(gou)，就不可能生(sheng)產出高強(qiang)(qiang)度的陶(tao)瓷(ci)(ci)砂(sha)輪(lun)。

　　①成份對(dui)結合劑強度的(de)影響(xiang)

　　理論上，陶瓷結合劑在完全玻化狀態時，CaO、BaO、B₂O₃(含量在15％以下)、Al₂O₃、ZnO等對強度的提高作用較大，MgO、Fe₂O₃等對(dui)抗拉(la)強度的影響不大。各氧化(hua)物對(dui)玻璃抗拉(la)強度的提(ti)高作(zuo)用次序為：

    CaO＞B₂O₃＞BaO＞A1₂O₃＞PbO＞K₂O＞Na₂O

　　使用上(shang)面(mian)的規律，結(jie)(jie)合(he)(he)劑(ji)(ji)(ji)的相(xiang)態要以(yi)(yi)玻璃(li)相(xiang)為(wei)主，且(qie)組成要符合(he)(he)玻璃(li)形成理論。實(shi)踐證明，當CaO以(yi)(yi)晶態存在時，會(hui)破壞(huai)結(jie)(jie)合(he)(he)劑(ji)(ji)(ji)物相(xiang)的均勻(yun)性，反而會(hui)降低結(jie)(jie)合(he)(he)劑(ji)(ji)(ji)的強度。

　　采用粘土—長石—硼玻璃系統(即Al₂O₃-SiO₂-R₂O-B₂O₃系統)為基準陶瓷結合劑。該系統中由于引入了硼玻璃，其耐火度比較低，可以降低結合劑的耐火度，同時由于在結合劑中引入B₂O₃，在R₂O/B₂O₃摩爾比接近于1時，B₂O₃中的B將由三價轉化為四價，從而使B₂O₃由[BO₃]三角形結構轉化為[BO₄]四面體結構，[BO₄]四面體與[SiO₄]四面體聯結為三度空間的玻璃網絡結構，有利于提高陶瓷結合劑的強度。但是如果結合劑中引入的堿性物質過多或過少時，使R₂O/B₂O₃摩爾比過大或過小，結合劑的強度都會下降。結合劑中R₂O/B₂O₃摩爾比在1~1.4之間，坯體的強度約為15 MPa。結合劑中起催熔作用的各種成份中，加入適量的Li₂O或PbO代替Na₂O能明顯提高結合劑的強度。Li₂O加入量在2~3%，PbO加入在3~5%時效果較好。這是由于PbO·2B₂O₃在熔體中的結構與晶體中的不相同，因此制品在冷卻過程中不容易產生析晶現象,使結合劑大部分成為均勻的玻璃相，從而使其強度提高。且Li₂O和PbO均有(you)較強的助熔作用，有(you)利于結合劑(ji)(ji)在燒(shao)成溫(wen)度下熔融，增大(da)(da)了結合劑(ji)(ji)的反應(ying)能力和濕(shi)潤性，從而(er)增大(da)(da)了燒(shao)后制品中結合劑(ji)(ji)的強度。

　　②添加劑對(dui)陶瓷結合劑強(qiang)度的影響

　　在一(yi)定粘(zhan)土、長石(shi)、硼玻(bo)璃配(pei)比的(de)(de)(de)結(jie)(jie)合(he)(he)劑(ji)(ji)中，加(jia)入(ru)(ru)(ru)不(bu)同的(de)(de)(de)添加(jia)劑(ji)(ji)如鋁(lv)氧(yang)粉、石(shi)英粉及滑石(shi)等對結(jie)(jie)合(he)(he)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)將產生不(bu)同的(de)(de)(de)影(ying)響。鋁(lv)氧(yang)粉的(de)(de)(de)加(jia)入(ru)(ru)(ru)，增加(jia)結(jie)(jie)合(he)(he)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫粘(zhan)度(du)，促(cu)進(jin)結(jie)(jie)合(he)(he)劑(ji)(ji)生成高(gao)(gao)(gao)(gao)鋁(lv)硅酸(suan)鹽玻(bo)璃,因此(ci)能提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)結(jie)(jie)合(he)(he)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)。但是加(jia)入(ru)(ru)(ru)量(liang)過多且粒度(du)較粗時(shi)，會(hui)提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)結(jie)(jie)合(he)(he)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)耐(nai)火度(du)，一(yi)般結(jie)(jie)合(he)(he)劑(ji)(ji)中Al2O3的(de)(de)(de)含(han)量(liang)每增加(jia)1%耐(nai)火度(du)提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)約20℃左右(you)，這(zhe)會(hui)影(ying)響結(jie)(jie)合(he)(he)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)。少量(liang)細粒鋁(lv)氧(yang)粉的(de)(de)(de)加(jia)入(ru)(ru)(ru)，強(qiang)度(du)提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)比較明顯。細粒石(shi)英粉的(de)(de)(de)加(jia)入(ru)(ru)(ru),提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)結(jie)(jie)合(he)(he)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫粘(zhan)度(du)，提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)結(jie)(jie)合(he)(he)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)耐(nai)火度(du)，當SiO2轉化(hua)為(wei)[SiO4]時(shi)才有(you)利于提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)強(qiang)度(du)，這(zhe)時(shi)需(xu)要有(you)足夠的(de)(de)(de)自(zi)由(you)氧(yang)提(ti)供。因此(ci)在結(jie)(jie)合(he)(he)劑(ji)(ji)配(pei)比一(yi)定時(shi)，加(jia)入(ru)(ru)(ru)1~2%石(shi)英粉可以略為(wei)提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)低溫燒(shao)成陶(tao)瓷結(jie)(jie)合(he)(he)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)，超過3%時(shi)還會(hui)使強(qiang)度(du)下降(jiang)。

　　少量的添加物還可(ke)以促(cu)使(shi)結合劑(ji)在磨(mo)具(ju)的燒成過(guo)程中產(chan)生細小均勻的微(wei)晶(jing)體(ti)，這對提高磨(mo)具(ju)的強(qiang)度和硬度，延長磨(mo)具(ju)的使(shi)用壽命非常有利。

　　③結合(he)劑其(qi)它性能對陶瓷結合(he)劑強度的影響

　　用于低(di)溫燒(shao)成的(de)(de)(de)(de)陶瓷結(jie)合(he)(he)(he)(he)劑(ji)由于采(cai)用大量不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)催(cui)熔原(yuan)料(liao)導(dao)致結(jie)合(he)(he)(he)(he)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動性(xing)(xing)不(bu)同(tong)，流(liu)(liu)動性(xing)(xing)過(guo)大過(guo)小都不(bu)利于提高結(jie)合(he)(he)(he)(he)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)(du)，試驗測試表(biao)明，當結(jie)合(he)(he)(he)(he)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動在(zai)80％~140%時，結(jie)合(he)(he)(he)(he)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)(du)比(bi)較高。在(zai)同(tong)樣(yang)燒(shao)成溫度(du)(du)(du)(du)下，結(jie)合(he)(he)(he)(he)劑(ji)耐火(huo)(huo)度(du)(du)(du)(du)不(bu)同(tong)，對強度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響也不(bu)同(tong)，耐火(huo)(huo)度(du)(du)(du)(du)低(di)有利于生成液相，使冷卻后的(de)(de)(de)(de)結(jie)合(he)(he)(he)(he)劑(ji)相均勻，從而提高陶瓷結(jie)合(he)(he)(he)(he)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)(du)，但(dan)是若耐火(huo)(huo)度(du)(du)(du)(du)過(guo)低(di)，燒(shao)成溫度(du)(du)(du)(du)下易出現流(liu)(liu)散變形，反而會(hui)降低(di)結(jie)合(he)(he)(he)(he)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)(du)。

　　影響結(jie)(jie)合劑的(de)強度因素還有結(jie)(jie)合劑的(de)熱膨脹系(xi)數，結(jie)(jie)合劑橋的(de)微觀結(jie)(jie)構等(deng)。

　　④結合劑橋的(de)顯微結構(gou)

　　結(jie)合(he)劑橋中(zhong)的(de)微(wei)氣孔(kong)、微(wei)裂紋，常常是(shi)應力集中(zhong)的(de)區域(yu)。裂紋越長，裂紋越容易擴展，材料強度越低，根據斷裂力學理論，要提高結(jie)合(he)劑和(he)磨具的(de)強度，必須盡可(ke)能消(xiao)除其中(zhong)的(de)缺陷和(he)裂紋源(yuan)。

　　結(jie)合劑中不均(jun)勻及(ji)形狀(zhuang)不規則的(de)氣孔(kong)與(yu)裂紋的(de)破壞(huai)作(zuo)用(yong)一樣，因此如果需要(yao)大氣孔(kong)或多(duo)氣孔(kong)，最好通(tong)過(guo)添加成孔(kong)劑實現(xian)。

　　⑤燒成工藝

　　燒(shao)成工(gong)藝是(shi)決定(ding)結合(he)劑(ji)中玻(bo)璃(li)相量(liang)、晶相量(liang)、晶粒大小、氣孔(kong)率及(ji)氣孔(kong)尺(chi)寸(cun)等的(de)關鍵(jian)。因而對結合(he)劑(ji)及(ji)磨具的(de)強(qiang)度(du)的(de)影響也是(shi)明顯(xian)的(de)，因此必須重視和(he)合(he)理(li)制(zhi)定(ding)燒(shao)成工(gong)藝。

　　通過結(jie)合劑成分、配方的調整(zheng)及采(cai)用(yong)合理的制(zhi)備(bei)工藝，低溫(wen)燒成陶(tao)瓷(ci)磨具可(ke)(ke)以(yi)達到(dao)較高(gao)的強(qiang)度，試驗發現，磨具的強(qiang)度提高(gao)達到(dao)40%～50％左(zuo)右，尤其是SiC陶(tao)瓷(ci)磨具其工作(zuo)速度可(ke)(ke)以(yi)由由35m/s 提高(gao)到(dao)50m/s～60m/s。

　　2．影(ying)響(xiang)低溫燒成陶瓷磨具硬(ying)度的(de)因素

　　磨(mo)具(ju)硬度(du)即結(jie)合劑在外力(li)作用下，抵抗(kang)磨(mo)粒(li)從磨(mo)具(ju)表面脫落的(de)抵抗(kang)力(li)。簡單地(di)說為磨(mo)粒(li)從磨(mo)具(ju)表面脫落的(de)難易程度(du)。它(ta)是影響磨(mo)具(ju)耐(nai)用度(du)的(de)關鍵(jian)因素。

　　影響硬(ying)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)因(yin)素很多，設計合(he)(he)適的(de)(de)(de)(de)陶(tao)瓷結(jie)合(he)(he)劑是關鍵。主要有磨(mo)料的(de)(de)(de)(de)粒(li)度(du)(du)大(da)小及(ji)磨(mo)具(ju)的(de)(de)(de)(de)組(zu)織(zhi)，結(jie)合(he)(he)劑在磨(mo)具(ju)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)百分含(han)量(liang)及(ji)結(jie)合(he)(he)劑的(de)(de)(de)(de)性能，磨(mo)具(ju)的(de)(de)(de)(de)成型密度(du)(du);采用混(hun)合(he)(he)粒(li)度(du)(du)等。一般情況卜，磨(mo)料粒(li)度(du)(du)越細，磨(mo)具(ju)組(zu)織(zhi)越緊密，磨(mo)具(ju)硬(ying)度(du)(du)越高。采用混(hun)合(he)(he)粒(li)度(du)(du)后(hou)，由(you)于細粒(li)度(du)(du)顆粒(li)的(de)(de)(de)(de)磨(mo)料填充在粗顆粒(li)之間的(de)(de)(de)(de)空隙(xi)中(zhong)，使結(jie)合(he)(he)劑橋(qiao)(qiao)的(de)(de)(de)(de)數目增多，結(jie)合(he)(he)劑橋(qiao)(qiao)變粗，從而(er)可以提高磨(mo)具(ju)硬(ying)度(du)(du)。

　　(l) 使用不同耐(nai)火度和流動性的(de)結(jie)合劑。

　　(2) 對同一耐火(huo)度(du)的結合劑(ji)采用(yong)不同的燒成溫(wen)度(du)。

　　(3) 調整結合劑(ji)用量。成(cheng)型密度一定時，改(gai)變結合劑(ji)用量。

　　(4) 采(cai)用混合(he)粒度(du)，調整成型(xing)密度(du)。結合(he)劑用量(liang)一(yi)定時，改變成型(xing)密度(du)。

　　三．實現低溫燒成陶(tao)瓷結合劑磨具的措施

　　要想實現陶瓷磨具的低(di)溫燒成，必須從原(yuan)料(liao)、工藝、窯具等多(duo)方面努力。在這里主要討論(lun)降低(di)結合(he)(he)劑(ji)的耐(nai)火度，設計性能優良的陶瓷結合(he)(he)劑(ji)，也就是(shi)主要討論(lun)原(yuan)材料(liao)的選擇與作用。

　　近年來形成了新的燒成理論—“準非反應”燒成機理，即可以在結合劑中添加低熔點原料，利用液相的低溫形成推進高溫物化反應的進行，將結合劑的熔融溫度降到1000℃以下。在結合劑化學成分中，A1₂O₃、SiO₂含量增加，一般提高結合劑的耐火度。K₂O、Na₂O、Li₂O、CaO、Mg0等堿性氧化物的含量及B₂O₃的(de)含量增(zeng)(zeng)加，—般會降(jiang)低(di)結(jie)合劑(ji)的(de)耐火度(du)。結(jie)合劑(ji)的(de)顆(ke)粒度(du)越(yue)細(xi)，其分散度(du)越(yue)大，結(jie)合劑(ji)的(de)反應能力(li)會增(zeng)(zeng)強，降(jiang)低(di)結(jie)合劑(ji)的(de)耐火度(du)。

　　陶瓷(ci)結合劑磨具從它(ta)的(de)發展(zhan)以來，結合劑的(de)主要原料主要有粘土、長石(shi)、石(shi)英、滑石(shi)、硼玻(bo)璃(li)，起(qi)助熔作用的(de)只有長石(shi)和硼玻(bo)璃(li)，

　　（1）結(jie)合劑配方中，重點考慮加(jia)入(ru)起熔劑作用的(de)原料(liao)

　　1）從工藝角度看熔劑原料(liao)的作用

在(zai)坯(pi)(pi)體(ti)中添加(jia)助熔劑可(ke)以(yi)增加(jia)晶格缺(que)陷(xian)，會降低(di)坯(pi)(pi)體(ti)出現(xian)液(ye)相的(de)溫(wen)(wen)度和(he)促進坯(pi)(pi)體(ti)中莫來石的(de)形成，長(chang)石是作為(wei)催熔原(yuan)料(liao)而引(yin)入(ru)結(jie)合劑中的(de)，作為(wei)熔劑原(yuan)料(liao)，應有較低(di)的(de)熔化溫(wen)(wen)度，較寬的(de)熔融溫(wen)(wen)度范圍，比較高(gao)(gao)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)液(ye)相粘度，以(yi)及(ji)良好的(de)溶解其(qi)它物質的(de)能力。

　　2）長石的性質

　　長石的物理性能

　　理論上(shang)各種純長(chang)(chang)(chang)石(shi)都有各自(zi)的(de)熔(rong)融(rong)溫度（如表(biao)），但(dan)實(shi)際上(shang)，盡管長(chang)(chang)(chang)石(shi)是(shi)一(yi)種結晶(jing)物(wu)質(zhi)，因其經常是(shi)幾(ji)種長(chang)(chang)(chang)石(shi)的(de)互溶物(wu)，加之(zhi)又(you)含有一(yi)些石(shi)英(ying)、云母、氧化(hua)鐵(tie)等(deng)雜質(zhi)，所以長(chang)(chang)(chang)石(shi)沒有一(yi)個固(gu)定的(de)熔(rong)點，只能在一(yi)個不太(tai)嚴格的(de)溫度范圍內軟化(hua)熔(rong)融(rong)，變為玻璃態物(wu)質(zhi)。

　　實驗證(zheng)明(ming)，長石變為滴狀玻璃體時(shi)的溫(wen)度(du)并不低，一般在1220℃以上，并依其粉碎細(xi)度(du)、升溫(wen)速度(du)、氣氛性(xing)質等條件(jian)而異，其一般熔融溫(wen)度(du)范圍為：鉀長石1130～1450℃；鈉長石1120～1250℃；鈣長石1250～1550℃。

　　①改變熔(rong)劑(ji)原料的(de)(de)品種。如(ru)鈉(na)長石(shi)或鈉(na)鉀(jia)長石(shi)替代目前使用的(de)(de)鉀(jia)長石(shi)。鈉(na)長石(shi)與石(shi)英二元系的(de)(de)共熔(rong)溫(wen)度為1070℃，三元系更(geng)低，熔(rong)融溫(wen)度范(fan)圍僅有50℃左(zuo)右(you)，形成的(de)(de)熔(rong)融體粘度小且(qie)隨溫(wen)度變化(hua)速度快，利(li)于(yu)低溫(wen)燒成。

　　②多元(yuan)的(de)(de)復(fu)合熔劑(ji)組分對(dui)促進坯體(ti)低(di)溫燒結有更好的(de)(de)效(xiao)果，如可以同時使用鉀長石(shi)、鈉長石(shi)和鈣長石(shi)替(ti)代現(xian)在單一(yi)使用的(de)(de)鉀長石(shi)。鉀鈉混合型長石(shi)( 鉀鈉長石(shi)摩爾比(bi)接近1:1) 相比(bi)單一(yi)鉀鈉含量(liang)的(de)(de)長石(shi)，提(ti)前60℃出現(xian)液相, 更加適合于(yu)低(di)溫燒成。

　　③選(xuan)用新品種熔劑原料。

　　如霞石（Na₃K[AlSiO₄]₄）或(huo)霞石(shi)(shi)(shi)(shi)正長石(shi)(shi)(shi)(shi)，熔點低(di)、催(cui)熔作用(yong)較大。使(shi)用(yong)鈉長石(shi)(shi)(shi)(shi)、霞石(shi)(shi)(shi)(shi)等(deng)，以(yi)利于降低(di)結合劑(ji)的耐火(huo)度(du)(du)。透(tou)輝石(shi)(shi)(shi)(shi)屬于硅酸(suan)鎂-硅酸(suan)鈣鐵(tie)類質(zhi)同象(xiang)系列(lie)中的礦(kuang)物(wu)，透(tou)輝石(shi)(shi)(shi)(shi)的化(hua)(hua)(hua)學組成為(wei)鈣、鎂、硅的氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)組成，其(qi)(qi)化(hua)(hua)(hua)學分子式為(wei)cao’mgo’2sio2。透(tou)輝石(shi)(shi)(shi)(shi)的理論(lun)化(hua)(hua)(hua)學組成為(wei)：氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鈣25.8%，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂18.5%，二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)硅55.7%。透(tou)輝石(shi)(shi)(shi)(shi)具有的熔劑(ji)性(xing)質(zhi)也很獨特，如(ru)其(qi)(qi)開始(shi)變化(hua)(hua)(hua)溫度(du)(du)為(wei)1170℃，軟(ruan)(ruan)化(hua)(hua)(hua)溫度(du)(du)為(wei)1280℃，熔融(rong)溫度(du)(du)為(wei)1290℃，軟(ruan)(ruan)化(hua)(hua)(hua)溫度(du)(du)范圍為(wei)110℃，熔融(rong)溫度(du)(du)范圍則為(wei)10℃。作為(wei)優秀的低(di)溫快(kuai)燒原(yuan)料，引入(ru)透(tou)輝石(shi)(shi)(shi)(shi)的建筑(zhu)陶(tao)瓷制(zhi)品，其(qi)(qi)燒成溫度(du)(du)極(ji)低(di)，僅為(wei)980℃-1020℃左(zuo)右。另外還有含鋰礦(kuang)物(wu)（如(ru)鋰輝石(shi)(shi)(shi)(shi)）、含磷礦(kuang)物(wu)、硅灰石(shi)(shi)(shi)(shi)、珍珠巖(yan)、廢玻璃等(deng)；

　　④增(zeng)(zeng)加(jia)結(jie)合劑(ji)中熔(rong)劑(ji)料的比例。如合理增(zeng)(zeng)加(jia)結(jie)合劑(ji)長石和(he)硼(peng)玻璃的量。

　　當然這需要對配方進行適當的調整，如增加熔劑用量時，結合劑中Al₂O₃含量應適當增加。

　　（2）在結合劑中加入(ru)純度(du)高的(de)(de)礦化(hua)劑。如(ru)加入(ru)Mg、Ca、Zn、Li、B等的(de)(de)氧(yang)化(hua)物、碳酸鹽、磷酸鹽等。如(ru)純度(du)較高的(de)(de)CaCO3做原(yuan)料，通過適當的(de)(de)配比，高嶺土、石灰石( 碳酸鈣) 和硅石為基本(ben)成分組成的(de)(de)結合劑，可在低于1 000℃的(de)(de)溫度(du)下燒(shao)制形狀(zhuang)尺寸穩定(ding)、抗彎強度(du)超(chao)過60MPa 高強陶瓷磨具(ju)。

　　（3）采用低熔點的粘土。和高嶺石相比較，伊利石含K₂ O較多，而含水較少。如使用娟云母質粘土替代高嶺土質粘土，絹云母是在熱液或變質作用下形成的細小鱗片狀白云母，具有粘土性質，是南方瓷石中的主要粘土礦物之一。娟云母質粘土顆粒較細，從800℃起就開始莫來石化，富含K₂O，在較(jiao)低溫度(du)下就容易玻璃化而又(you)不(bu)易引起變形，其結晶水含量是各(ge)類(lei)粘土礦(kuang)中較(jiao)低的，易于實現(xian)快(kuai)速燒成(cheng)。高嶺石粘土的耐火度(du)比較(jiao)高約在1580~1780℃，伊利(li)石類(lei)粘土耐火度(du)則比較(jiao)低，約為1370℃。

　　高嶺石在500～700℃之間會分解而失去結構水，出現吸熱效應。高嶺石脫水后還保留硅氧四面體的Si—O網絡結構，四面體層仍繼續存在，而八面體層中的Al—OH鍵斷裂，Al³⁺與O^2-重(zhong)新(xin)排列組成(cheng)Al—O鍵，Al的(de)配位數由(you)6變為4。由(you)此形成(cheng)偏(pian)高嶺石(shi)(shi)(shi)(shi)。偏(pian)高嶺石(shi)(shi)(shi)(shi)雖然顯(xian)示出微弱的(de)X－射(she)線衍射(she)圖譜，但其(qi)電子衍射(she)圖和原始(shi)的(de)高嶺石(shi)(shi)(shi)(shi)十分相(xiang)(xiang)似。高嶺石(shi)(shi)(shi)(shi)加(jia)熱至980～1000℃出現(xian)第(di)一個(ge)(ge)放(fang)熱效應(ying)，但無重(zhong)量變化，偏(pian)高嶺石(shi)(shi)(shi)(shi)結構(gou)破壞，生成(cheng)有缺陷的(de)Al—Si尖晶石(shi)(shi)(shi)(shi)相(xiang)(xiang)。尖晶石(shi)(shi)(shi)(shi)相(xiang)(xiang)繼續受熱，便從(cong)1000℃開始(shi)轉變為莫(mo)來石(shi)(shi)(shi)(shi)與方石(shi)(shi)(shi)(shi)英，出現(xian)第(di)二個(ge)(ge)放(fang)熱效應(ying)。

　　伊利石(shi)類礦物在100～200℃出現(xian)吸(xi)熱(re)(re)谷是由(you)于排除層間吸(xi)附水(shui)而引起的。在500～600℃之間產生(sheng)吸(xi)熱(re)(re)谷是由(you)于結構水(shui)的排除而引起的，同時晶(jing)(jing)格破(po)壞。920℃時吸(xi)熱(re)(re)，剩(sheng)余(yu)羥基逸出，轉(zhuan)變(bian)成非晶(jing)(jing)態。960℃放熱(re)(re)，非晶(jing)(jing)態結晶(jing)(jing)成尖晶(jing)(jing)石(shi)。

　　（4）適當降低原料細(xi)度。

　　低溫燒成陶瓷磨具不僅是為了節約燃料，降低能源消耗，解決能源供應緊張問題，提高陶瓷磨具工業整體效益與產品市場競爭能力。更重要的是通過節約能源促進企業技術改造和產品更新換代。節約能源早已被列為我國現代化建設的科技發展方向，因此低溫燒成在陶瓷磨具行業中有很好的發展前景。