Зелёный карбид кремния (SiC) — синтетический сверхтвёрдый абразив. «Зелёный» цвет указывает на его высокую чистоту (более 99%), что обеспечивает более острые, твёрдые и хрупкие кристаллы по сравнению с чёрным карбидом кремния.
Свойства зеленого карбида кремния:
Исключительная твердость: твердость по шкале Мооса составляет 9,5. Это позволяет ему легко царапать и резать стекло (твердость по шкале Мооса ~5,5).
Острые и хрупкие кристаллы: Зерна раскалываются, образуя новые острые кромки во время использования. Это свойство известно как самозатачивание . Это обеспечивает стабильную режущую способность.
Высокая теплопроводность: способствует рассеиванию тепла, выделяемого в процессе полировки.
Его роль в процессе полировки стекла
Важно понимать, что «полировка» в производстве часто включает два отдельных этапа, и зеленый SiC в основном используется на первом этапе:
1. Основное применение: притирка (или шлифование)
Это критически важный этап перед финишной полировкой. Цель притирки — устранить значительные повреждения поверхности, создать ровную поверхность и подготовить стекло к финишной полировке.
Функция: Зелёный карбид кремния (SiC) выполняет микрорезку или микроразрушение . Его острые, твёрдые зерна действуют подобно бесчисленным крошечным зубилам, механически удаляя материал с поверхности стекла.
Процесс: порошок смешивается с водой до образования кашицы. Эта кашица подается между стеклянной заготовкой и плоской шлифовальной пластиной (обычно из чугуна или олова). При вращении пластины взвешенные частицы SiC истирают поверхность стекла.
Используемая зернистость: используется ряд зернистостей в последовательном порядке.
Крупнозернистая шлифовка (например, F400, F500): для быстрого снятия материала и выравнивания.
Средняя зернистость (например, F800, F1000): для удаления царапин, оставленных грубой зернистостью.
Мелкозернистая абразивность (например, F1200, F1500): для создания гладкой, полупрозрачной поверхности с очень мелкими царапинами, подготавливающей ее к окончательной полировке.
2. Ограниченное применение: тонкая полировка
Хотя очень тонкие сорта зелёного SiC (например, W7, W5) можно использовать для предварительной полировки, они реже используются для достижения истинно оптического качества поверхности. Механическое режущее действие SiC, даже при малых размерах частиц, может оставлять микроскопическую «мутность» или подповерхностные повреждения.
Сравнение с другими распространёнными абразивами для полировки стекла
| Абразивный | Твердость | Первичный механизм | Лучше всего подходит для | Плюсы и минусы |
|---|---|---|---|---|
| Зеленый карбид кремния | 9.5 | Механическая микрорезка | Притирка и окантовка | Плюсы: Очень быстрая резка, экономичный съем материала. Минусы: Может оставить подповерхностные повреждения. |
| Оксид церия (CeO₂) | ~6-7 | Химико-механическая полировка (ХМП) | Окончательная оптическая полировка | Плюс: Обеспечивает исключительную чёткость и прозрачность без царапин. Минус: Медленнее, дороже. |
| Оксид алюминия (Al₂O₃) | 9.0 | Механическая микрорезка | Общая притирка | Плюсы: Мягче и реже оставляет глубокие царапины, чем SiC. Минусы: Меньше эффективность резки, быстрее изнашивается. |
| Алмаз | 10 | Механическая микрорезка | Твердые материалы, быстрая притирка | Плюсы: Самый твёрдый и агрессивный резак. Минусы: Очень дорогой, может оставить глубокие царапины, если не контролировать процесс. |
Преимущества и недостатки зеленого SiC для полировки стекла
Преимущества:
Высокая эффективность: режет стекло очень быстро, что делает его идеальным для снятия материала.
Экономичность: обеспечивает превосходное соотношение производительности и цены для этапа притирки.
Постоянная производительность: Самозатачивающаяся природа обеспечивает постоянную скорость резки.
Широкая доступность: поставляется в широком диапазоне стандартизированных размеров зерен.
Лучшие практики применения
Последовательная зернистость: всегда переходите к следующей зернистости (например, 400 -> 600 -> 1000). Пропуск шагов приведёт к появлению глубоких царапин, удаление которых займёт очень много времени.
Правильная консистенция суспензии: Хорошо перемешанная суспензия обеспечивает равномерное резание и предотвращает оседание порошка.
Давление и скорость: Оптимальное давление и скорость вращения имеют решающее значение. Слишком большое давление может привести к растрескиванию, слишком малое — к медленной обработке.
Чистота: тщательная очистка заготовки и оборудования между каждой сменой зернистости крайне важна для предотвращения загрязнения крупными случайными зернами.