金剛石研磨液和金剛石拋光液

金剛石研磨液和金剛石拋光液主要區(qū)分在于金剛石微粉的粒度不同,因而應用領域不同。前者主要是由較粗的微粉制作,用于快速研磨;而后者主要是由較細的微粉制作,用于降低工件表面的粗糙度。因二者之間沒有嚴格的分界線，為便于敘述，下文中所說的拋光液實際包括了研磨液。拋光液是機械拋光技術中的關鍵要素,其性能直接影響拋光后的表面質量。隨著精密加工的迅速發(fā)展,近年來金剛石拋光液發(fā)展很快。與研磨膏相比,由于它能迅速帶走加工過程中所產(chǎn)生的熱量及研磨屑,因而更適宜于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

金剛石拋光液與硅溶膠相比拋光效率提高幾倍，表面粗糙度顯著降低。常用它拋光多種難加工的硬脆材料，例如:SiC、Al2 O3、Si、SiO2、CaF2、 BeF2.、 AlO3、Li3GaO3、Tb3GaO12、GeO2、Si3N4、ZrO2等多種晶體及硬盤磁頭、微晶玻璃等工件。我們的實驗表明:用1μm的拋光液對碳化硅晶體進行拋光，其表面粗糙度Ra值可由80. 0nm拋光至0. 91nm. ;用納米金剛石拋光液加工SiC晶體，拋光后得到的表面粗糙度Ra可達0. 1~0. 3nm。對金剛石拋光液性能的要求是較嚴格的。它應具有研磨、拋光、浸潤、黏附、潤滑、冷卻等多種性能。金剛石拋光液的主要成分包括金剛石、水或油和多種添加劑(潤濕劑、分散劑、表面改性劑、消泡劑、防銹劑以及其他化學添加劑)等。多晶金剛石拋光液利用多晶金剛石良好的切削力和自銳性,在研磨拋光過程中能夠保持高研磨力而同時不易產(chǎn)生劃傷。由于該產(chǎn)品技術要求高、附加值高,各生產(chǎn)單位的工藝基本處于保密狀態(tài)。目前尚無統(tǒng)一的行業(yè)標準和國家標準,因而在這里只能做原則介紹。

1.技術指標

由于尚無國家標準和行業(yè)標準,因而不能指明具體數(shù)值。現(xiàn)將衡量產(chǎn)品性能的幾個方面即金剛石拋光液的幾個主要技術指標簡述如下。

1.1 金剛石粒度

金剛石粒度應符合前述的標準,尤其是粒度分布應該比較集中。因為用拋光液加工的工件一般是比較貴重的，如出現(xiàn)劃痕很可能會造成廢品。

1.2 金剛石濃度

金剛石濃度一般控制在0. 5%~5%。粒度越細，濃度越低。濃度過高會形成料漿,不利于散熱。當然也可在用戶使用前進行稀釋。

1.3 金剛石顆粒的分散性

金剛石顆粒應該充分分散而無團聚,尤其是不能有大的團聚或硬的結團。這可用顯微鏡檢測。

1.4 拋光液黏度

拋光液黏度要適中。太稀會使得它與拋光墊的黏附力降低，金剛石磨粒容易被甩掉;太黏會使散熱性降低,并有可能將噴嘴堵塞。液體的黏度一般分為運動黏度和動力黏度,二者之間有一定的對應關系。對拋光液來說后者更接近實際使用情況,可用它的數(shù)值作為控制產(chǎn)品質量的指標之一。一般要求動力黏度的數(shù)值約為10~ 103mPa.s數(shù)量級。

1.5 pH值

不同的應用領域對pH值的要求不同。一般控制在2~12之間。當然從環(huán)保角度出發(fā),應盡量接近7為宜。

1.6 懸浮穩(wěn)定性

好的拋光液金剛石顆粒應長期穩(wěn)定地懸浮。作為低檔的產(chǎn)品,有輕微的沉淀是難免的，但不應有嚴重的沉淀,以至搖不起來。

1.7油溶性與水溶性

與研磨膏相似,拋光液根據(jù)不同的用途亦有油溶性和水溶性之分。它們的基體成分分別為油和水。油溶性拋光液常用來加工硬質合金、不銹鋼、磨具、刃具等較硬的金屬。水溶性拋光液大多用于加工非金屬硬脆材料，如各種晶體、寶石、陶瓷、玻璃等。用粗磨粒制造的研磨液,磨削效率高但工件表面粗糙度大;用細磨粒制造的拋光液,磨削效率低但工件表面粗糙度小。