Алмазная паста

09 3/14 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Белорусский национальный технический университет(72) Авторы Якубовская Светлана Владимировна Зайцев Валентин Алексеевич Марцинкевич Эдуард Адамович Корбит Александр Анатольевич Старовойтов Александр Семенович Кульбицкая Людмила Викторовна(73) Патентообладатель Белорусский национальный технический университет(57) 1. Алмазная паста, содержащая алмазный микропорошок зернистостью 2-7 мкм, стабилизатор, смазочный компонент и вазелин, отличающаяся тем, что в качестве алмазного микропорошка содержит металлизированный медью алмазный микропорошок, в качестве стабилизатора - Эмульсоген , а в качестве смазочного компонента - Хостаглисс 1090 при следующем соотношении компонентов, мас.металлизированный медью алмазный микропорошок 15-30 Эмульсоген 30-40 Хостаглисс 1090 3-5 вазелин 30-52. 2. Алмазная паста по п. 1, отличающаяся тем, что содержит металлизированный медью алмазный микропорошок со степенью металлизации 40-50 мас. .(56)1750217 1, 1996.800175, 1981.612990 5, 1979.2210 1, 1998.94/22970 1.2005758 1, 1994.2058359 1, 1996.2079532 1, 1997.595353, 1978.1333681 1, 1987.1474164 1, 1989. Предлагаемое изобретение относится к алмазным пастам, предназначенным для полирования сверхтвердых материалов, в частности бриллиантов. Известна алмазная паста, содержащая мас.алмазный порошок - 2-10 блоксополимер окисей этилена и пропилена - 30-40 стеарин - 10-18 воск - 40-50 1. 6771 1 Недостатком данной пасты является низкая адгезия пасты с металлическим кругом и,вследствие этого, невысокая полирующая способность пасты. Наиболее близкой к предлагаемой является алмазная паста, содержащая мас.алмазный микропорошок зернистостью 2-7 мкм - 10-30 стеариновую кислоту - 20-40 вазелин - 30-50 часовое масло - 1-2 2. Недостатком данной пасты является низкая абразивная способность и достаточно высокий расход пасты при полировании бриллиантов. Известно, что эксплуатационные свойства алмазных паст (абразивная способность и качество обработанной поверхности) определяются как характеристиками алмазного порошка (морфологическими, зерновым составом), так и составом основы пасты, в основном, природой и содержанием поверхностно-активных веществ (ПАВ). На абразивную способность паст влияет равномерность распределения алмазных зерен в пасте и устойчивость полученного распределения в объеме. Обеспечение равномерности распределения алмазных зерен в пасте и отсутствие агрегированных частиц достигается введением в основу пасты ПАВ диспергирующего действия (диспергаторов), а устойчивость (стабилизация) пасты, т.е. предотвращение седиментации дисперсных частиц и расслоения пасты - ПАВ стабилизирующего действия(стабилизаторов). Для повышения адгезии пасты к обрабатываемой поверхности в ее состав вводятся ПАВ антифрикционного действия (смазки). В составе рассмотренной выше пасты диспергирующий компонент отсутствует, в качестве стабилизатора используется стеариновая кислота, в качестве смазки - часовое масло. Из-за отсутствия диспергатора в пасте не обеспечивается равномерность распределения алмазных частиц, вследствие чего паста характеризуется низкой абразивной способностью и необходимостью повышения содержания алмазного микропорошка до 30 мас. ,что не соответствует требованиям ГОСТ 25593-83, устанавливающим содержание алмазного микропорошка зернистостью 2-7 мкм в пастах в количестве 2-20 мас. . Использование в качестве стабилизатора стеариновой кислоты позволяет обеспечить агрегативную устойчивость пасты. Однако паста указанного выше состава обладает высокой вязкостью и недостаточно равномерно распределяется по поверхности ограночного диска и бриллианта, что приводит к ухудшению полирующей способности и увеличению расхода пасты. Использование часового масла приводит к образованию в процессе полирования сажеобразных продуктов, загрязняющих поверхность бриллианта. Задачей, решаемой изобретением является повышение абразивной и полирующей способности алмазной пасты и уменьшение расхода пасты. Задача решается следующим образом 1. Алмазная паста, содержащая алмазный микропорошок зернистостью 2-7 мкм, стабилизатор, смазочный компонент и вазелин, в качестве алмазного микропорошка содержит металлизированный медью алмазный микропорошок, в качестве стабилизатора Эмульсоген , а в качестве смазочного компонента - Хостаглисс 1090 при следующем соотношении компонентов, мас.металлизированный медью алмазный микропорошок 15-30 Эмульсоген 30-40 Хостаглисс 1090 3-5 вазелин 30-52. 2. Алмазная паста содержит металлизированный медью алмазный микропорошок со степенью металлизации 40-50 мас. . Эмульсогенявляется неионогенным ПАВ и относится к классу оксиэтилированных жирных спиртов. Эмульсогенобладает высокой поверхностной активностью и является эффективным диспергатором и стабилизатором дисперсных систем. Образование 2 6771 1 прочных адсорбционных слоев Эмульсогенана поверхности металлизированных алмазных частиц препятствует комкованию частиц и позволяет получить равномерное распределение зерен в объеме пасты. Наличие вокруг частиц адсорбционной оболочки повышает агрегативную устойчивость системы, седиментация алмазного металлизированного микропорошка не происходит, паста стабильна в течение длительного времени. Хостаглисс 1090 представляет собой сложный полиэфир жирных кислот и многоатомных спиртов и является эффективным смазочным компонентом. Добавление Хостаглисса 1090 в пасту создает граничную смазочную пленку на обрабатываемой поверхности, что увеличивает площадь контакта пасты с поверхностью и адгезию пасты. Это приводит к повышению качества обработки. Использование в составе пасты металлизированного медью алмазного микропорошка способствует повышению адгезии пасты с ограночным диском и, следовательно, повышению абразивной способности ограночного диска, и, в целом, повышению производительности полирования. Кроме этого, при использовании металлизированного микропорошка между обрабатываемыми поверхностями образуется вязкая металлополимерная прослойка. При этом процесс съема происходит в режиме преобладающего граничного трения, при котором наблюдается выглаживание и полирование поверхности. Алмазная паста, содержащая металлизированный медью алмазный микропорошок,Эмульсоген , Хостаглисс 1090 и вазелин в выбранном соотношении компонентов, характеризуется равномерным распределением частиц в объеме высокой агрегативной устойчивостью и стабильностью высокой адгезией к ограночному диску и обрабатываемой поверхности. Это обусловливает высокие абразивные и полирующие свойства пасты, а также воспроизводимость эксплуатационных свойств. Сущность способа поясняют примеры конкретного выполнения. Физико-механические свойства паст (абразивную способность и параметр шероховатостиобработанной поверхности) определяли в соответствии с ГОСТ 25593-83 Пасты алмазные. Пример 1 (по прототипу). Пасту получают сплавлением на водяной бане следующих компонентов, мас.стеариновая кислота - 39 вазелин - 30 часовое масло - 1. Затем при перемешивании вводят 30 мас.алмазного микропорошка зернистости 5/3 мкм. После охлаждения пасту расфасовывают. Расход пасты (в каратах алмазов в пасте) составляет 0,5 кар/мин. По результатам наших испытаний абразивная способность пасты составляет 86 мг, а параметр шероховатости обработанной поверхности- 0,032 мкм. Пример 2.стакан помещают 30 мас.Эмульсогена , 5 мас.Хостаглисса 1090 и 35 мас.вазелина. Стакан помещают в ультратермостат УТ-15, нагревают до температуры 75 и перемешивают при помощи перемешивающего устройства ППЭ-8 М в течение 0,5 ч до расплавления компонентов и гомогенизации смеси. Затем постепенно вводят 30 мас.металлизированного медью алмазного микропорошка фракции 5/3 мкм со степенью металлизации 50 мас.и перемешивают при 75 в течение 0,5 ч. Затем пасту охлаждают при постоянном перемешивании до температуры 30 и фасуют. Микроскопическое исследование пасты на микроскопе Биолам показало, что металлизированные алмазные частицы равномерно распределены в объеме пасты, комки и агрегаты отсутствуют. В соответствии с полученными данными, абразивная способность пасты составляет 120 мг, а параметр шероховатости обработанной поверхности- 0,016 мкм. Расход пасты составляет 0,24 кар/мин. 3 6771 1 В таблице приведены примеры получения алмазной пасты по предлагаемому техническому решению, ее физико-механические свойства и значения расхода пасты на операции полирования бриллиантов. Как видно из представленных примеров, задача, решаемая изобретением, достигается при следующем содержании компонентов в алмазной пасте, мас.металлизированный медью алмазный микропорошок зернистостью 2-7 мкм 15-30 Эмульсоген 30-40 Хостаглисс 1090 3-5 вазелин 30-52. Оптимальная степень металлизации алмазного микропорошка составляет 40-50 мас. . При содержании в алмазной пасте ПАВ стабилизирующего и антифрикционного действия в количествах меньших оптимальных значений паста характеризуется неравномерностью распределения алмазных частиц в объеме. Агрегативная устойчивость пасты также снижается. Недостаточное количество смазки не обеспечивает контакт поверхностей в зоне обработки. В результате абразивные и полирующие свойства пасты ухудшаются, а расход пасты увеличивается. При содержании в алмазной пасте ПАВ в количествах больших оптимальных значений паста также характеризуется неравномерностью распределения дисперсных частиц в объеме и низкой агрегативной устойчивостью вследствие низкой вязкости основы. Низкая вязкость пасты приводит к уменьшению адгезионного взаимодействия пасты с обрабатываемой поверхностью. В результате абразивная способность пасты уменьшается, качество обработанной поверхности ухудшается, а расход пасты увеличивается. Уменьшение содержания алмазного металлизированного микропорошка в пасте ниже оптимального значения сопровождается значительным повышением расхода пасты. Содержание компонентов в ЗерниСтепасте, мас.стость пень Абра- Параметр Алмазный алмаз- металзивная шерохова Хосного лиза- металли- Эмульспособ- тости поп/п зиротаг- Ваземикроции ность, верхности соген лисс лин ванный порошка, медью,мг 6771 1 Содержание алмазного металлизированного микропорошка (со степенью металлизации медью 50 мас. ) в пасте выше 30 мас. , отвечает содержанию исходного микропорошка выше 20 мас. , что не предусмотрено ГОСТ 25593-83 Пасты алмазные. Источники информации 1. .с. 400610 СССР, МПК С 09 К 3/14, 1973. 2. А.с. 1750217 СССР, МПК С 09 К 3/14, 1992. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.