一般分为贫矿石、普通矿石和富矿石。有时仅分为贫矿石和富矿石,这种划分没有统一的标准,一般每个工业部门和矿区都有各自的计算范围。按所含有用矿物性质和利用的特征分为金属矿石和非金属矿石两大类。 磨料 锐利、坚硬的材料,用以磨削较软的材料表面。磨料有天然磨料和人造磨料两大类。磨料的范围很广,从较软的家用去垢剂、宝石磨料到Z硬的材料金刚石。
磨料是制造每一种精密产品所必不可少的材料。许多天然磨料,已被人造磨料所代替。除金刚石外,天然磨料的性能都不太稳定,不过仍有其使用价值。金刚石是硬度Z高的磨料,产地以南非为主,占世界总产量的95%,其馀为巴西、澳大利亚、圭亚那和委内瑞拉等地。工业用金刚石从灰白色到黑色不等,经碾碎後可制砂轮、砂带、抛光轮和研磨粉等。
天然刚玉的化学成分为氧化铝,主要产地南非,用它抛光和研磨玻璃。金刚砂也是氧化铝的一种天然形式,一般说来,它不如刚玉纯,主要产地希腊、土耳其,多用来制砂布或砂纸。石榴石用于制造涂附磨具,多应用在木材、皮革工业方面。燧石通常用于制作砂纸。石英是Z早的砂轮用料,至今仍有用于制造刀具和加工玻璃。浮石来源于火山,是制造抛光粉的原料。矽藻土为抛光粉和油石的配料。其他天然磨料还有滑石、矽石、长石、黑矽石和白垩等。
从1970年代起,已大量生产人造磨料,其中Z主要的有碳化矽和氧化铝两种。碳化矽俗称金刚砂,将纯矽石砂与焦炭混合加入少量木屑后,放入电炉中,在2,200??2,480℃焙烧约36小时而制得。氧化铝俗称刚玉,工业上常用电弧炉加热熔化铝矾土制成,雪白透明的用作热敏金属的磨料,黑色的用于加工铸件和钢材。人造金刚石砂轮是硬度Z高的磨具,为硬质合金刀具的刃磨所必需。人造金刚石还可制成各种形状和大小的工具,以适用于切割玻璃和陶瓷。碳化硼的硬度高于碳化矽,不适用于制作砂轮,在抛光硬质材料时可用它代替价格昂贵的金刚石。立方碳化硼的硬度是碳化矽的两倍,氧化铝的2.5倍,用它磨削某些工具钢很有效。
磨料的重要性能之一是它的硬度,它必须比待加工材料更硬,常用摩氏硬度计测定各种磨料的硬度。磨料的另一重要性能是韧性或体积强度。可改变原料的混合量、纯度、粒度和晶体结构等来控制这一性能,以适合于各种应用。
磨料制品的制造,除粉状滑石和氧化铁外,所有原料均需压碎和筛选,筛选粒度应为4??900, 即直径约6毫米(公釐)到6微米(1公釐的千分之一)或者更细。砂轮是Z主要的磨料制品,由磨料和结合剂按一定比例混合,经模压成形後烧结而成,Z後还必须进行整形、平衡和超速试验。砂布和砂纸为另一种产量较大的磨料制品,是由磨粒黏结在基层材料(布或纸)上,经干燥後裁切成不同规格的制品。其他为粉状或粒状磨料,在筛选後,需经一定的工艺处理,如研磨或抛光用磨料,通常加以矿物油膏或蜡等辅料,以适应不同工作条件的需要。
磨料在工业上应用非常广泛,特别是加工高精度或低粗糙度的零件或特别硬的零件时,磨料和磨具是必不可少的。此外,对于刀具的刃磨和坚硬材料的切割,砂轮也是必不可少的工具。在汽车制造业中,活塞环与气缸、阀门与阀座的紧密配合,变速器和齿轮的精度等,都要用磨料和磨具加工,才能保证。其他有关的新制品,如塑性黏结滚磨机用介质,为大量零件的去毛刺节省时间,提高了生产率。
磨料的生产技术已有显著的进步。金刚石砂轮的效率较14年前已提高4倍;轧钢厂用的氧化锆-氧化铝砂轮的总成本只为1948年的25%,速度提高了7倍。当前的问题是有关磨削作用的基础理论尚未清楚,有待于研究;制品的规格复杂,品种繁多,不易简化。