黑刚玉磨料解析——及其应用
黑刚玉主要原料是：高铁铝矾土，高铝矾土加高铁铝矾土、高铝耐材下脚料、棕刚玉原料下脚料，加上其它辅助材料，以合适比例在电弧炉里经过高温熔炼，从而制得的一种以α-Al2O3、铁铝尖晶石、钛铁矿为主矿相，含有玻璃体的黑色微晶多晶块状黑刚玉。其主要化学成分为氧化铝、氧化铁、氧化硅、氧化钛。其简要生产工艺流程是将各种原料破碎到适当的粒径，以合适比例混合后在倾倒式电弧炉熔炼得到的液态黑刚玉，用合适的降温曲线冷却得到固态的块状黑刚玉，再经破碎、除杂、清洗、分选，制得主要用于各种工件切磨抛处理的耐磨材料。黑刚玉具有硬度适中、韧性好、自锐性强的特点，使用黑刚玉进行各种工件的表面处理时，工件表面集聚的磨削热量较少，不容易烧伤工件表面，光洁度高，色变轻微，是一种节能环保的柔性磨料。
黒刚玉是一种刚玉系列磨料，下面将黑刚玉和棕刚玉磨料作比较，介绍黑刚玉磨料具有的特点。
2.1 原料差别
棕刚玉生产用原料为高铝矾土、铁屑、碳；
黑刚玉用原料为高铁铝矾土、高铁铝矾土+高铝矾土、棕刚玉原料下脚料、高铝耐火材料回收料；
从所用原料方面可以看出，考虑到现实中高铝矾土资源越来越少，而黑刚玉用原料比棕刚玉来源更宽泛，拓展了矿藏的利用范围，下脚料及回收料的利用更是废物及自然资源循环回收利用。
2.2 能耗和碳排放差别
棕刚玉生产过程需要加入还原剂，主要通过还原反应，除去原料中的氧化硅、氧化铁等杂质，精炼使三氧化二铝含量达到 95%以上，形成合适的结晶状态；
黑刚玉生产过程主要是将原料熔融以后，使原料的有效成分结合为适用于制作磨料的矿相，采用合适的降温曲线形成微晶多晶体，黑刚玉电熔冶炼过程几乎没有还原反应；
由棕刚玉黑刚玉的生产工艺差别可以看到，与棕刚玉相比，黑刚玉生产过程中还原反应产生的气体排放很少，黑刚玉熔炼电耗仅为棕刚玉的50%左右，能耗较低，也大幅降低了电能生产的粉尘及气体排放量；
所以黑刚玉和棕刚玉相比，黑刚玉更节能环保、低碳排放、是环境友好型产品。
黑刚玉应用
3.1 研磨抛光
传统的抛光办法是在图7的布轮外圆涂上粘结剂，然后在装有磨料的砂盘里滚动，将磨料粘结到布轮上，粘结过磨料的布轮固化后装到图8的抛光机上，抛光机轴带动抛光轮旋转，工件接触抛光轮实现抛光。现在的自动化抛光设备基本原理也是如此。
由黑刚玉的晶体结构可以明白，黑刚玉磨料特别适用于各种工件的表面抛光处理。实际中黑刚玉常用于对竹木、玻璃、铜铝合金、五金工具，特别是不锈钢工件抛光；用黑刚玉抛光不锈钢，不易烧伤表面，抛后工件表面呈现与不锈钢本质均匀一致的色泽，没有较大结晶磨料磨抛后容易出现某些部位发暗发黄变蓝的烧伤倾向，使得整个工件表面与内在色泽极为接近；有色差的工件使用一段时间磨损程度的不同就会有出现色差，显得陈旧，黑刚玉能抛出极接近不锈钢本质的光泽，极大程度地避免了陈旧现象的出现，所以外观颜值要求较高的不锈钢工件，常用纯黑刚玉磨料进行表面处理。实际中，不仅局限于布轮粘砂抛光方式，也常用纯黑刚玉做成不同的磨具用于不锈钢工件的研磨抛光。
3.2 制作树脂磨具
黑刚玉制作树脂磨具用于磨削切割时，一般是复合棕刚玉、煅烧棕刚玉、白刚玉、碳化硅、锆刚玉等。经常用15%-45%的黑刚玉与其他磨料复合，复合比例主要根据被切磨的工件材质以及切磨机械性能优化确定，也有用100%黑刚玉制作树脂磨具，黑刚玉的微晶多晶显微结构，使得复合黑刚玉以后，可明显提高树脂磨具的锋利性，切口光洁度更高，不易烧伤，变色更轻微，切割时手感更加平稳柔和，能显着提升性价比，但耐用性会稍有下降。国际国内著名树脂磨具生产厂家如圣戈班等，在世界各地十几个国家已持续使用十多年。
3.3 制作涂附及尼龙轮类磨具
中细粒度纯黑刚玉，或者和棕刚玉、煅烧棕刚玉、白刚玉、碳化硅、锆刚玉等磨料复合，用于制作砂布，进而转换为千叶轮、砂带用于抛光；利源磨料磨具黑刚玉磨料也用于制作海绵块。黑刚玉磨料用于涂附类磨具，特点是能提高锋利性，加工后工件表面光洁度高、色变轻微，但耐用性稍有下降。
实验表明，当黑刚玉用于尼龙砂带、尼龙卷紧轮、层叠轮等多孔隙长纤维类磨具时，锋利性明显提高、工件表面光洁度提高、色变轻微的同时，耐用性也会增加。
3.4 制作耐磨地坪路面
利源磨料磨具黑刚玉亚光黑不反光的外观，良好的耐磨性，亦适用做耐磨防滑路面骨料等；在需要高耐磨防滑性能的路段，停车场急弯陡坡处，桥面、地坪等场景会使用黑刚玉进行耐磨防滑层的铺设。
黑刚玉用于制作耐磨地坪里面桥面时，国内一般是将水泥基面清除干净，再用树脂类粘结剂将合适大小的黑刚玉颗粒粘结一层或多层，待结合剂固化以后即完成黑刚玉耐磨防滑层的铺装。
国外除了类似于国内那样使用黑刚玉做路面铺设以外，常在铺设水泥或者沥青路面时，在表面一定厚度用黑刚玉颗粒做骨料进行施工，此施工方式更加简洁，易于实施。