Патент на изобретение №2174138

(54) СУПЕРФИНИШНАЯ АЛМАЗНАЯ ПОЛИРОВАЛЬНАЯ ПАСТА

(57) Реферат:

Описывается полировальная паста для суперфинишной доводки поверхности металлов, сплавов и неметаллических материалов, включающая абразив, органическую основу и поверхностно-активное вещество. Отличается тем, что в качестве абразива паста содержит ультрадисперсный алмазный порошок с чистотой не менее 99%, дисперсностью 400 – 500 м²/г и размером первичных частиц 3,5 – 6,0 нм, в качестве поверхностно-активного вещества – олеиновую кислоту, а в качестве органической основы – глицерин при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный ультрадисперсный алмазный порошок – 14 – 15; олеиновая кислота – 2 – 5; глицерин – остальное. Технический результат – повышение чистоты обрабатываемой поверхности, увеличение производительности. 1 табл.

Изобретение относится к области изготовления паст для суперфинишной доводки поверхности металлов, сплавов и неметаллических материалов.

Известны полировальные пасты, основанные на использовании в качестве абразива алмазных порошков различной зернистости (ГОСТ 25593-83).

Согласно приведенному стандарту содержание алмаза в пастах на микронных и субмикронных порошках с размерами частиц менее 1 мкм регламентируются в пределах 2-10%. При этом скорость съема обрабатываемого материала такими пастами обеспечивается в пределах 0,80…0,35 мкм/мин в зависимости от зернистости порошка. С уменьшением зернистости скорость съема падает.

Пасты, изготавливаемые из ультрадисперсных алмазных порошков с размерами частиц значительно меньших 1 мкм при выбранной по ГОСТ концентрации, характеризуются малой скоростью съема обрабатываемого материала и низкой производительностью, что объясняется недостаточным содержанием абразива и свойствами порошков.

Известна алмазная абразивная суспензия для суперфинишной полировки твердой поверхности (а.с. 1781271, МПК⁶ C 09 G 1/02), содержащая ультрадисперсный алмазографитовый порошок 5-50 мас.% с размерами частиц 40-120 и содержанием алмаза 16-40 мас.%, стабилизирующее поверхностно-активное вещество (блок-сополимеры этиленпропилена, или синтамид-5, или амины синтетических жирных кислот фракции C₁₀-C₁₄) 3-5 мас.% и органическую основу – остальное. Недостатком указанной суспензии является недостаточно высокая чистота обрабатываемой поверхности.

Полировальная паста, выбранная за прототип, содержит абразив, органическую основу и поверхностно-активное вещество (а.с. 1608212, МПК⁶ C 09 G 1/02). Недостатком указанной пасты является конечная большая шероховатость обработанной поверхности, что делает пасту непригодной для сверхтонкого полирования.

Задачей настоящего изобретения является увеличение скорости съема полируемого материала с одновременным обеспечением высокой чистоты обрабатываемой поверхности.

Для решения указанной задачи используется композиция, содержащая в качестве абразива ультрадисперсный алмазный порошок с чистотой не менее 99,0%, дисперсностью 400-500 м²/г и размерами первичных частиц 3,5-6,0 нм, в качестве поверхностно-активного вещества олеиновую кислоту, а в качестве органической основы глицерин при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Ультрадисперсный алмазный порошок – 14-15
Олеиновая кислота – 2-5
Глицерин – Остальное
Результаты испытания на стальных образцах полирующей пасты, содержащей различную концентрацию ультрадисперсного алмазного порошка (УДА) приведены в таблице.

Из таблицы видно, что применение в полирующей пасте ультрадисперсного алмаза с характеристиками, указанными выше, обеспечивает высокую чистоту обрабатываемой поверхности (выше 14-го класса шероховатости) при любой концентрации абразива в пределах 10-17%. Однако наибольшая скорость съема обеспечивается при концентрации УДА 14-15%. С увеличением концентрации более 15% скорость съема практически не увеличивается.

Приготовление полирующей пасты осуществляют известными способами путем последовательного смешения порошка УДА с олеиновой кислотой и глицерином. Диспергирование пасты проводят в барабанной мельнице. Степень заполнения мельницы составляет 40-50% от общего объема барабана. Мелющий элемент – стальные шары диаметром 20 мм. Соотношение между объемом шаров и объемом диспергируемой пасты (0,5…0,8)-1.

Испытание скорости съема материала проводили по ГОСТ 25593-83.

Шероховатость поверхности оценивали по ГОСТ 2789-73 на микроинтерференционном микроскопе МИИ-4 ГОСТ 9847-79.

Испытания пасты на оптических деталях подтвердили ее высокие характеристики.

Формула изобретения

Полировальная паста для суперфинишной доводки поверхности металлов, сплавов и неметаллических материалов, включающая абразив, органическую основу и поверхностно-активное вещество, отличающаяся тем, что в качестве абразива паста содержит ультрадисперсный алмазный порошок с чистотой не менее 99%, дисперсностью 400 – 500 м²/г и размером первичных частиц 3,5 – 6,0 нм, в качестве поверхностно-активного вещества – олеиновую кислоту, а в качестве органической основы – глицерин при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Указанный ультрадисперсный алмазный порошок – 14 – 15
Олеиновая кислота – 2 – 5
Глицерин – Остальное

РИСУНКИ