Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Полирующие абразивы
|
|
Для полирования оптических деталей применяют тонкодисперсные порошки различных окислов металлов. Основным показателем качества полировального порошка является его полирующая способность, характеризуемая объемом сполированного стекла К8 в стандартных условиях за определенное время. Полирующая способность зависит от твердости, формы и размеров зерен полировальных порошков и химической активности вещества порошка по отношению к обрабатываемому материалу и материалу полировальника. Для повышения полирующей способности порошков практикуют введение в массу основного порошка добавок других окислов металлов и растворимых солей.
Сравнительные характеристики шлифующей способности и микротвердости приведены в таблице 3.3.
Таблица 3.2
Классификация шлифовальных порошков по зернистости и область их применения
| Наименование группы шлифовальных порошков | Зернистость по ГОСТ 3647—80 ' | Размер зерен основной фракции, мкм | Область применения | |
| Шлифзерно | 250 – 200 200 – 160 | Грубое шлифование | ||
| Шлифпорошки | 160 – 125 125 – 100 100 – 80 80-63 63—50 50—40 | |||
| Шлифование | ||||
| Микрошлифпорошки | М63 М50 М40 М28 М20 М14 | 63—50 50—40 40—28 28—20 20—14 14—10 | ||
| Тонкое, шлифование, полирование деталей из полупроводниковых материалов и кристаллов | ||||
| Тонкие микрошлифпорошки | М10 М7 М5 | 10—7 7—5 6—3 |
Таблица 3.3
Сравнительные характеристики шлифующей способности и микротвердости
| Наименование материала | Твердость | ρ, г/см3 | Относительная шлифующая способность | |
| по минералогической шкале | микротвердости, H∙ lO10, Па | |||
| Алмаз природный | 3, 01 – 3, 56 | 1, 0 | ||
| Алмаз синтетический | 8, 6 – 10 | 3, 48 – 3, 54 | 0, 7 – 1, 0 | |
| Карбид бора | 9, 8 – 9, 9 | 3, 7 –4, 5 | 2, 48 – 2, 52 | 0, 5 – 0, 6 |
| Карбид кремния | 9, 5 – 9, 7 | 2, 8 – 3, 5 | 3, 16 – 3, 99 | 0, 25 – 0, 45 |
| Электрокорунд | 9 – 9, 2 | 1, 8 – 2, 4 | 3, 93 – 4, 01 | 0, 15 – 0, 25 |
| Песок кварцевый | 1 – 1, 1 | 2, 6 – 2, 65 | 0, 02 – 0, 03 |
Полирующие порошки должны хорошо смачиваться водой, стабильно сохранять свои полирующие свойства, не образовывать на полированной поверхности деталей царапин и налетов.
Полирит – основной полирующий материал для обработки деталей из оптического стекла. Он представляет собой гомогенный, твердый раствор окислов редкоземельных элементов на основе двуокиси церия. Получают полирит путем высокотемпературного обжига (850 – 1050°С) карбонатов редкоземельных элементов.
Оксид хрома (Сг2О3) может быть изготовлен двумя способами: восстановлением бихромата калия серой или термическим разложением бихромата аммония. Первым способом получают порошок с размером зерен 0, 8 – 1, 2 мкм, вторым – 0, 3 – 0, 4 мкм. Применяют при полировании деталей из кристаллических материалов, обладающих малой твердостью [7].
В промышленности используют также и новые полирующие абразивы.
Полирит оптический (ТУ 48-4-244-87) - порошок, зерна которого представляют твердый раствор диоксида церия (CeО2), оксидах редкоземельных элементов. Содержание СеО2 составляет 50%. Размер зерен основной фракции 1, 3-1, 4 мкм. Концентрация водной суспензии Т: Ж = 1: 10. Применяют для полирования деталей из химически стойких и химически нестойких стекол (в том числе стекол типа ФФС).
Церит (ТУ 48-4-467-85) – порошок с содержанием диоксида церия 99, 9 %. Размер зерен основной фракции 0, 7 – 1, 2 мкм. Отсутствие остаточных напряжений в зернах определяет высокую полирующую способность порошка. Его отличительной особенностью является устойчивость суспензии к осаждению зерен и вспениванию. Концентрация суспензии Т: Ж = 1: 10. Применяют для полирования деталей из химически нестойких стекол с высокой твердостью по сошлифовыванию (в частности, для стекол типа СТК). Могут быть использованы полировальники из пенополиуретана и интенсивные режимы полирования.
Фотопол (ТУ 48-3861-39/0-80) – порошок, состав которого аналогичен составу церита. Размер зерен основной фракции 0, 4 – 0, 75 мкм. Концентрация суспензии Т: Ж = 1: 10. Полирующая способность примерно на 40 % ниже, чем у церита. Используют для полирования и доводки поверхностей деталей из химически нестойких стекол (ЛФ, Ф, ТФ, ОК, ФФС) и некоторых кристаллов (Si, Ge, ДКДП), к точности формы поверхности которых предъявляются высокие требования. Материал рабочей поверхности полировальников – полировочные смолы.
Элпол (ТУ 48-3821-40-86) – порошок, содержащий 50 % диоксида церия, зерна которого, как и полирита оптического, представляют собой твердый раствор в оксидах редкоземельных элементов. Размер зерен основной фракции 1, 3 – 1, 7 мкм. Концентрация суспензии Т: Ж = 1: 10. Применяют для полирования деталей из стекол, отличающихся высокой твердостью по сошлифовыванию. Особенностью порошка является устойчивость суспензии к пенообразованию. Могут быть использованы полировальники с рабочей поверхностью из синтетических материалов и интенсивные режимы полирования.
В последние годы начался серийный выпуск отечественных полировальных порошков в АО ЧМЗ (г. Глазов) на основе диоксида церия: оптипол (ТУ 328-96) и фторопол (ТУ 334-97) с содержанием СеО2 не менее 50 % и средним размером зерна 0, 8-1, 6 мкм.
Цироспол – порошок, представляющий механическую смесь диоксида циркония ZrО2 (80 – 70%) и двойного основного сульфата циркония Zr(OH)2SO4 (20-30 %). Оптимальная концентрация суспензии Т: Ж = 1: 3. Для стекол разных марок содержание основного сульфата изменяется от 10 до 60 %. Двойной основной сульфат циркония может быть заменен на двойной основной сульфат циркония и титана. Присутствие последнего в количестве 1, 3 – 1, 5 % ускоряет процесс полирования. Для стабилизации свойств суспензии в нее вводят NH4F в количестве 50 мг/л.
Недостатком циркониевых полировальных композиций является их кислотность, которая приводит к быстрому изнашиванию частей оборудования, находящихся в контакте с суспензией.
Качество абразивов оценивают по их полирующей способности и чистоте обработанной поверхности. Полирующую способность оценивают по массе стекла, сполировываемого в заданный промежуток времени с образца определенного размера из стекла марки К8.