核壳式球形铁基磁性磨料的制备及其抛光性能

摘要

[目的]混合式和镶嵌式磁性磨料的尺寸效应，以及磨粒出刃高度不一致所引起的抛光硬冲击问题亟待解决。[方法]将不规则铝粉与球形羰基铁粉均匀混合，通过加热扩散在接触界面生成金属间化合物并均匀分布在球形羰基铁粉表面，从而形成铁/铝核壳式球形磁性磨料，随后用它对氟化钙基片进行抛光。[结果]通过单因素试验优选出制备该核壳式铁基磁性磨料的最佳工艺参数为：反应时间4 h，反应温度770℃，Al含量质量分数12%。X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)观察、能谱(EDS)分析和磁化强度测试表明所得磁性磨料以羰基铁粉为内核，Fe Al、Fe3Al、Fe0.4Al0.6等金属间化合物为壳，粒度符合正态分布，磨料相外壳分布均匀且出刃高度较为一致。氟化钙晶体经铁/铝核壳式磁性磨料抛光后表面变得光滑、平坦，粗糙度均方根值由初始的1.102μm下降到33 nm。[结论]所制备的核壳式球形铁基磁性磨料可用于软脆材料的磁力抛光。

关键词

磁性磨料 / 核壳式结构 / 羰基铁粉 / 铝 / 原位合金化 / 氟化钙晶体 / 抛光

基金资助

山东省自然科学基金（ZR2023QE035,ZR2021ME159）