金剛石研磨液和金剛石拋光液主要區分在于金剛石微粉的粒度不同

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展,近年來金剛石拋光液發展很快。與研磨膏相比,由于它能迅速帶走加工過程中所產生的熱量及研磨屑,因而更適宜于大規模工業化生產。

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生劃傷。由于該產品技術要求高、附加值高,各生產單位的工藝基本處于保密狀態。目前尚無統一的行業標準和國家標準,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標準,因而不能指明具體數值?，F將衡量產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,可用它的數值作為控制產品質量的指標之一。一般要求動力黏度的數值約為10~ 103mPa.s數量級。

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。當然從環保角度出發,應盡量接近7為宜。

1.6 懸浮穩定性

好的拋光液金剛石顆粒應長期穩定地懸浮。作為低檔的產品,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。