Teil Heim
Produktion, Amateur
Funkamateur
Modellflugzeuge, Raketen-
Nützlich, unterhaltsam 		Stealth - Master
Elektronik
Physik
der Technik
Erfindung 		Raum Geheimnis
Erde Mysteries
Secrets of the Ocean
List
Kartenausschnitt
Anfang
Forum
Verwendung des Materials ist für die Referenz (für Websites - Hyperlinks) zulässig

Erfindung
Russische Föderation Patent RU2111104
METHODE Schleifen und Polieren von Mineral Objekte

Schleifverfahren und Mineral Objekte Polieren. Verzierungen. Schmuck. GOLD. PLATINUM. DIAMOND. Diamanten. Know-how. VERARBEITUNG. Cut. EDELSTEIN. EINFÜHRUNG. PATENT. TECHNOLOGY.

Erfindung. Schleifverfahren und Mineral Objekte Polieren. Russische Föderation Patent RU2111104

Name des Antragstellers: Radko Lydia V.
Name des Erfinders: Radko Lydia V.
Der Name des Patentinhabers: Radko Lydia V.
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1995.12.19

Die Erfindung kann für die Oberflächenbehandlung von geologisch-minera Schliffe im Labor verwendet werden, sondern auch in der Schleif- und Polierhalbedelsteinen und Schmuck. Die behandelten Oberfläche des Minerals mit Wasserstoff vorgetränkte und dann einen chemischen Aktivator (HA) verwenden. Wenn diese Bedingung von HA ausgewählt erzeugen sie lokale exotherme Reaktion, die physikalischen und chemischen Abbauwerkstück führt.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf die Behandlung der Oberfläche von polierten Schnitten von geologisch-minera Techniken im Labor, sondern auch auf die Technologie von Schleifen und schneiden Zier- und Schmucksteinen.

Bekannte Verfahren mineralischer Objekte unter Verwendung eines Schleifmaterials (Eisenoxid, Chromoxid, Korund, Bornitrid, Siliciumcarbid, Diamant, etc.) zu behandeln, in dem der Zweck des Aktivierungsprozesses der Polierpaste verschiedene chemische Zusätze (beispielsweise Ölsäure einzuführen, und Natron). In diesem Behandlungsverfahren wird das Verfahren durch mechanisches Aufbrechen Behandlungs Oberflächenunregelmßigkeiten mit Schleifkörnern dominiert, während die Effizienz der chemischen Wirkung gering Adjuvantien ist: wenn von der abrasiven Polierobjekt Polierpaste zu entfernen stoppt, während der Ausschluss von chemischen Aktivatoren wenige Polierqualität Paste verschlechtert. Daher wird durch die Härte des Objekts Erhöhung verarbeiteten Mineralverarbeitungsleistung abnimmt, beobachten, beispielsweise durch Behandlung des Diamanten.

und offenbart ein Verfahren von Schleifmineral Objekte (SU, Erfinderzertifikat 538014, Kl. die C 09 G 1/02, 1976), wonach , um die Produktivität der Werkzeug Schnüre zu erhöhen injizierten Substanzen sind chemische Aktivatoren des Prozesses.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Produktivität des Schleifens und Polierens der harten mineralischen Objekte zu erhöhen , indem die Effizienz der chemischen Wirkung auf dem Objekt erhöht.

Dieses Problem wird wie folgt gelöst: behandelte Oberfläche wird zuerst mit Wasserstoff mineral gesättigt und dann in den Prozess der Schleifen und / oder Polieren eines chemischen Aktivators unter Verwendung von (CA), die Wärme erzeugen , wenn die lokale Reaktion exotherm ist, was zu einer physikalischen und chemischen Angriff der mineralischen Oberfläche.

Das Wesen des vorgeschlagenen Verfahrens wird das Schleifen und in einem zweistufigen Auswirkungen auf die Oberfläche Polieren:

a) ein Vorbereitungsschritt, und die damit verbundene Zwangs Sättigung und diffuse Oberflächen mit Wasserstoff behandelt wird, in einer gegebenen Tiefe in einer Abnahme der Mineralhärte führt, die zwischen 0,5 bis 250 Mikrometer variieren kann;

b) die Hauptbetriebsstufe ist XA chemischen und thermischen Zerstörung der vorbereiteten Oberfläche in den örtlichen Bereichen, in denen die thermische Wirkung der mechanischen Arbeit des Schleifkorns ein Stimulator einer chemischen Reaktion ist, brechen die Oberfläche. Inhaltsstoffe HA von den Bedingungen für einen effektiven chemischen Ätzens der Oberfläche des mineralischen Gegenstand ausgewählt. Der Anteil der HA Mischung berechnet sich nach den Gesetzen der chemischen Kinetik und Thermodynamik Verfahren zur Objekt extreme Produktausbeute Bruch Mineral zu finden.

Für einige von Mineralverarbeitungsanlagen können beide Stufen kombiniert werden, was sich am deutlichsten in der Verarbeitung des Diamanten manifestiert.

Für die Durchführung des Verfahrens und betreiben die folgenden Verfahrensschritte:

1. Die Oberfläche des Gegenstandes verarbeitet werden soll, mit Wasserstoff gesättigt, die nach bekannten Methoden durchgeführt wird:

a) Der Gegenstand wird in einer Atmosphäre von molekularem Wasserstoff bei erhöhten Temperaturen T> 100 ° C und hohem Druck P> 100 bar gehalten;

b) das Objekt als Kathode zu seiner Sättigung mit molekularem Wasserstoff bei der Elektrolyse aufrechterhalten (z.B. Wasser);

c) gewaltsam gesättigt Objektoberfläche mit atomarem Wasserstoff bei schnellen Bombardierung seiner Oberfläche 0,5-5 MeV Protonen oder Wasserstoffatome. Hierzu Hochstrom (Plasma) Quellen von Wasserstoffionen oder -atome in Beschleunigertechnologie entwickelt. Die obere Energiegrenze von 5 MeV begrenzte Auftreten von unerwünschten Kernreaktionen, wobei der Boden - eine Abnahme der Sättigung der Tiefe auf einen Wert von etwa 1 Mikrometer.

Wasserstoffgas hat eine hohe Diffusionskapazität; Reaktivität von atomarem Wasserstoff höher ist als das Molekular weil der Bruch molekularen Bindungen H 2 Energie 104 kcal / mol erfordert. Der Sättigungsgrad das Vorhandensein von visuellen Oberflächenveränderungen mit der Bildung von deffektov oder die Rate der spezifischen Energie von gespeichertem Wasserstoff-Oxidationsreaktion verbunden zu produzieren. Um die Aktivität von Wasserstoff zu verbessern als Reaktionsaktivatoren unter Verwendung von Katalysatoren Ni, Pd, etc., und die Wolframbronzen. Aluminiumhydride oder AlH 3, CaH 2 und Kalzium, die beim Erhitzen atomaren Wasserstoff zu erzeugen.

2. Wählen Sie den chemischen Aktivator - Wasserstoff Oxidationsmittel (zum Beispiel Sauerstoff und Fluor)

a) als Sauerstoff - Aktivator Kalium KNO 3 oder NaNO 3 Natriumnitrat durch Kaliumchlorat KClO 3 Salz oder Kaliumpermanganat KMnO 4 , die Sauerstoff abgeben stabilisiert verwendet , wenn sie erhitzt:

KNO KNO 3 = 2 + O

NaNO 3 = NaNO 2 + O

KClO 3 = KClO 2 + O

Die Wirkung von Sauerstoff-Aktivator wird in thermischen Oxidationsreaktionen gezeigt:

2H 2 + O 2 = 2H 2 O + 137 kcal

2H + O = H 2 O + 230 kcal

6) als Aktivator verwendet Hydrofluoride Fluorkalium KF · nHF (n = 1, 2, 3) , die durch Erwärmen der Fluorwasserstoff getrennt sind, und die Elektrolyse der Schmelze (t pl <250 C) - Schritt F. fluor Fluor Aktivator erscheinen in thermische Reaktionen mit Wasserstofffluorid und Aluminium [4 und 5]

H 2 + F 2 = 2HF + 130 kcal

2Al + 3F 2 + 3 = 421 kcal 2AlF

und ein Silizium-Oxidationsreaktion, um flüchtige Siliziumtetra bilden:

SiO 2 + 4F = SiF 4 + O 2

Si + 4F = SiF 4

SiO 2 + 4HF (+ Feuchtigkeit) = SiF 4 + 2H 2 O (wie viele Mineralien enthalten Silizium).

thermischen Aktivator 3. Wählen Sie (zum Beispiel Al, S, C);

a) Thermische Aktivator Al durch thermische Zersetzung von-Aluminium-Hydrid erhalten. Seine Wirkung ist die Oxidation mit Sauerstoff und Fluor:

4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 + 400 kcal

4Al + 3F 2 = 2Al 2 O 3 + 420 kcal

und andere (aluminothermischer) Reaktionen.

6) Thermische Aktivator Schwefel S werden in der Oxidationsreaktion von Aluminium beteiligt:

2Al + 3S = Al 2 S 3 + 170 kcal

a) thermische Aktivator - Kohlenstoff (Graphit, Kohle) C wird in den lokalen Oxidationsreaktionen mit Sauerstoff und Schwefel (Gesamtreaktion "Schwarzpulver") beteiligt:

2KNO 3 + 3C + S = N 2 + 3 CO 2 + K 2 S + 147 kcal

Als Aktivator verwendet und die thermische (hochkalorische) hochmolekulare Kohlenwasserstoffe wie Anthracen C 14 H 10 (1685 kcal / mol), C Stearinsäure 18 H 36 O 2 (2.695 kcal / mol) und andere.

4. Wählen Sie Aluminiumoxid-Aktivator fähig Aluminiumoxid lösliche Verbindungen zu übersetzen:

a) Kaliumpyrosulfat K 2 S 2 O 7:

Al 2 O 3 + 3K 2 S 2 O 7 = Al 2 (SO 4)3 + 3K 2 SO 4

6) Natriyuglekislaya Soda Na 2 CO 3:

Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 = 2NaAlO 2 + CO 2,

(Wie viele Mineralien enthalten Al 2 O 3).

Thermal-Aktivator (fest) ist in der Lage, die Anzahl der spezifischen (lokalen) Energie als gasförmige chemische Aktivator zu identifizieren.

5. Wählen Sie den HA Träger ( zum Beispiel eine amorphe Al 2 O 4, SiO 2 -Pulver Mikrolith et al.), Deren Aufgabe es ist Aktivatoren HA - Konzentration über die chemische Zusammensetzung des Objekts geschliffen zu wählen, und eine Unterdrückung von unerwünschten Kettenreaktionen Aktivator.

6. berechnet die zulässige Kombination der Reaktionsmischung von Bedingungen HA die Gesamtenergie Wirkung (einschließlich möglicher Neben exothermen und endothermen Reaktionen und Wärmebedingungen) und einigen sich auf die Gesamtwirkung der Energie von den Energieparameter der behandelten Oberfläche übereinstimmt. Abwicklung des HA betrachten die ursprüngliche Version des Gemisches (IVS), die die Endzusammensetzung als Ergebnis des Experiments an.

Sie arbeiten in einer Vorrichtung für ein paar Modifikationen Anwendung XA Schleifen (ITR), beispielsweise ausgewählt chemisch stabil bei diesem IVS abrasive und Schleifmaterial in der Schleifwerkzeugband und dann auf die Verfeinerung der experimentellen HA Zusammensetzung ablaufen (durch die Schleifleistung Messung).

Die chemische Reaktion zwischen den Komponenten der HA und der Wechselwirkung der Reaktionsprodukte von der behandelten Oberfläche tritt nur auf, wenn die Umgebung und die Bodenoberfläche einige anfängliche kritische Temperatur des Gemisches (t> 100 ° C zur chemischen Aktivator und T> 300 ° C für die thermische). Diese Bedingungen werden in den Schleifprozess erreicht und aufgrund der mechanischen von dem Arbeitswerkzeug durchgeführten Arbeiten in der Zerstörung der lokalen Behandlung Oberflächenabschnitt (oder abrasive Körner), oder durch Energie der elektrischen Entladung erregt im Arbeitsspalt. Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird die thermische Wirkung der Arbeit des Schleifkorns q 0 nur als Mechanismus auszulösen Aktion XA, verwendet , die Verarbeitungsleistung zu erhöhen ermöglicht und reduzieren Anforderungen an die mechanische Festigkeit der Körner, so dass sie mit der Anforderung von feuerfesten und chemische Beständigkeit der aufgebrachten Mischung aus HA ersetzt.

Als ein spezielles Beispiel Bewertung der Anwendung HA, sollten das Problem der Diamantpolieren, die aufgrund der Härte des Mineral- und Begrenzungs Identitäten in der Praxis der chemischen Zusammensetzung und physikalischen Struktur des Objekts verwendet, die am schwierigsten ist, verarbeitet und abrasive (diamond geschliffener Diamant) werden.

Studie Diamantverarbeitungsmodus anzeigt, daß die abrasive Wirkung des Diamantpulvers auf der Bodenoberfläche des Diamanten (zumindest teilweise) verringert chemische Beständigkeit aufgrund einer lokalen Temperaturerhöhung Graphitisierung von Diamant in dem Oberflächenbereich des Graphits und Oxidation durch Luftsauerstoff. Die Idee der Verwendung von HA (für Diamant) ist, die gleiche Wirkung durch lokale thermische Reaktionen in verschiedenen Mikrobereiche Behandlungsoberfläche Diamant zu erzielen.

Bewertung der Anwendung HA (im Fall von Diamanten) beginnen , die Nicht-Diamant - Schleifmittel Diamant zu ersetzen, welches beispielsweise ausgewählt ist, geschmolzenes Al 2 O 3. amorphes Al 2 O 3 - der chemische Aktivator als Aluminiumhydrid AlH 3 und Kaliumnitrat KNO 3 als Füllstoff verwendet. Als nächstes wird die Reaktion von HA - Typ {1}, {2}, {6}, mit einem Computerprogramm, das die Zeitabhängigkeit des thermischen Effekt schätzt , und die Freisetzung von CO 2, CO, was zu einer Mischung von HA - Komponente (bezogen auf die ebene Geometrie und Nebenwirkungen) für verschiedene betrachten Massenkonzentration Werte der Ausgangskomponenten P i = P i (t) und qk = qk (t) - die sich daraus ergebenden Reaktionskomponenten:

Q 0 (t) + p 1 · Al 2 O 3 + p 2 · AlH 3 + p 3 · KNO 3 + p 4 & middot ; H + p 5 · C = q 1 · CO + q 2 & middot ; CO 2 + q 3 & middot al 2 O 3 + ....... + Q (t)

Das Programm berechnet die möglichen Wahlen p i aus dem Zustand der extremum: .

t. h. aus dem Zustand der maximalen Gesamtdiamantoxidationsreaktionszeit T. Zum Beispiel ist einer der relativen Maxima der Funktion F auf T = 34 msec stattfindet, p 1 (0) = 0,0722, p 2 (0) = 0, 0637, S. 3 (0) = 0,864, p 4 (0) = 0,0001, p 5 (0) = 0. die Figur zeigt die berechnete Startzeitabhängigkeit Graphitkonzentration p 5 (t), T (t) und die Temperatur der Mischung Gesamtausbeute gasförmigen Produkte q (t) = q 1 (t) + q 2 (t) für diesen Fall. Graphit nichtoxidierten Rückstand wird in dem Polierprozeß (gekennzeichnet durch Quer Graphitisierung Temperatur) entfernt.

FORDERUNGEN

Verfahren abrasive Mineral Schleif- und die Objekte polieren, die einen chemischen Aktivator verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbehandelte Oberfläche mit Wasserstoff mineralischen und chemischen Aktivators gesättigt war aus der Bedingung gewählt wird, erzeugen sie lokale exotherme Reaktion führt zu einer Verschlechterung der physikalisch-chemischen Behandlungsfläche.

Druckversion
Erscheinungsdatum 02.01.2007gg