花崗巖和大理石的磨拋加工表面形成機理對比分析

時間：2014-04-28 09:57:42

作者：世邦機器

石材拋光加工是一個及其復雜的過程，既有機械磨蝕和熱物理作用，又有化學作用。大理石、花崗石拋光實驗的研究認為，磨具拋光以磨削作用為主，輔以熱物理作用，機械作用主要為重裝和滑擦。毛氈一氧化鋁（或氧化鉻）拋光，則是以化學作用為主，輔以機械作用。在拋光過程中，磨削不起主要作用。但為生產(chǎn)塑性流動，需要摩擦產(chǎn)生局部高溫。在摩擦的同時雖然存在磨削作用，但此時的磨削對于拋光效果只能起到輔助作用。

在花崗石拋光過程中，起拋光作用的主要是魔石中的拋光粉。花崗石拋光，首先是拋光粉與石材摩擦生熱，尤其是在凸點產(chǎn)生高溫，使局部表層物質(zhì)軟化（或熔融）；其次，這種表層軟化物，在拋光作業(yè)的擠壓作用下，遷移且填滿凹坑；末了經(jīng)冷卻凝固，形成拋光層。因此，花崗石拋光機理，應是塑性流動（或熔融）作用為主，磨削作用為輔。如果拋光粉比礦物軟得多，那么拋光粉將首先被磨損掉，起不到拋光的作用；如果拋光粉比礦物硬得太多，則礦物首先被切削掉，也就得不到拋光效果。另外，從加工與被加工角度考慮，拋光粉應比礦物耐磨，即拋光粉的硬度應高于礦物硬度。拋光粉與礦物的熔點相差越大，越有利于礦物的拋光。在制備拋光魔石時，應選用高熔點和較高硬度的拋光粉。

花崗石無論礦物組成，化學成分，還是結(jié)構(gòu)構(gòu)造都要比大理石復雜得多，在目前情況下，花崗石的拋光質(zhì)量較大理石要差得多。組成花崗石主要礦物成分為石英和長石，進行表面拋光質(zhì)量研究表明，拋光后這兩種礦物的表面缺陷較少，是花崗石石材表面光澤度的主要貢獻者。當冷卻水量過大時，花崗石上管速度慢，且拋光光澤度不高，可見花崗石拋光時熱的作用是很重要的。石材的導熱性能差，拋光過程中拋光粉同石材摩擦產(chǎn)生的熱量傳入石材內(nèi)部的溫度梯度較大。因而局部接觸溫度很高，使礦物機械強度降低。一致在磨石對它施加作用力時發(fā)生熱物理化學作用。在石材表面形成一層由微晶態(tài)礦物組成的拋光曾。微切削的作用造成石材表面的礦物發(fā)生微破碎現(xiàn)象，有助于熱物理化學作用的發(fā)生，使拋光曾內(nèi)礦物形成微小晶體。

大理石的白剛玉磨快和金剛石磨快拋光，及采用毛氈一氧化鋁拋光過程，均屬于機械、熱物理和化學作用的聯(lián)合作用過程，磨粒對板面的機械研磨作用，主要表現(xiàn)為滑擦、滾壓?；僚c滾壓作用在整個拋光過程中都存在。只是隨著板面趨向于平滑，磨粒變細，其作用越來越弱，擦痕越來越細。機械作用的另一方面是清除晶面上的泥質(zhì)和粘附物。拋光冷卻液的存在，并不影響接觸點瞬間高溫的出現(xiàn)。微凸體四周存在的液體，可以起到防止熱擴散的作用，在高溫下，板材強度下降，因此摩擦熱點在局部高壓下，產(chǎn)生塑性變形，形成拋光層。