Шлифующие абразивы

Это твердые, мелкозернистые, кристаллические вещества. Они бывают природные и синтетические. Основные абразивы, используемые в оптическом производстве: алмаз, электрокорунд, карбид кремния. Шлифующие абразивы применяют в свободном (водные суспензии, пасты) или связанном состоянии (алмазный инструмент).

Алмаз (природный и синтетический) представляет собой кристаллическую модификацию углерода. В природе встречается в виде отдельных кристаллов в горной породе или продуктах ее разрушения. Синтетические алмазы получают в виде порошков, зерна которых в зависимости от условий синтеза отличаются формой, характером поверхности, прочностью и хрупкостью. В соответствии с этим их относят к разным маркам. Область применения определяется совокупностью свойств зерен. Для обработки оптических материалов порошки алмазов используют в основном в связанном состоянии, в виде паст и суспензий – на завершающих стадиях обработки некоторых кристаллов.

Электрокорунд – кристаллический оксид алюминия (А1₂O₃) ос-модификации, получаемый электроплавкой руд, содержащих глинозем (бокситы и другие горные породы). Промышленностью выпускается несколько разновидностей электрокорунда, зерна которых в зависимости от содержания кристаллического оксида А1₂О₃ имеют разную структуру, свойства, цвет:

1) электрокорунд нормальный (92-96 % оксида А1₂О₃), цвет зерен – от розового до темно-коричневого;

2) электрокорунд белый (99 % оксида А1₂O₃), твердость и прочность зерен выше, чем у нормального электрокорунда;

3) электрокорунд легированный (содержит Ti, Сг, Со и другие вещества, которые образуют с Al₂О₃ твердые растворы и позволяют регулировать свойства зерен);

4) монокорунд (почти весь оксид А1₂0₃ представлен зернами монокристаллов, которые имеют изометрическую форму и острые режущие кромки, их прочность и твердость выше по сравнению с зернами нормального и белого корунда).

Карбид кремния – химическое соединение углерода с кремнием (SiC). Его получают восстановлением кремнезема углеродистым материалом (антрацитом, нефтяным коксом). Кремнезем содержится в кварцевом песке, кварците. Чистый карбид кремния бесцветен, а технический окрашен в разные цвета – от светло-зеленого до черного. Для обработки оптических материалов имеет ограниченное применение, так как в процессах, связанных с удалением больших масс обрабатываемого материала, более высокую производительность обеспечивает алмазный инструмент. На завершающих стадиях процесса шлифования использование карбида кремния нецелесообразно из-за высокой твердости осколков разрушенных зерен, которые могут образовывать на обрабатываемой поверхности выколки и царапины.

Карбид бора – соединение углерода с бором (В₄С), получаемое плавлением шихты, состоящей из борного ангидрида и кокса. По твердости карбид бора близок к алмазу. Имеет ограниченное применение в свободном состоянии. В частности, его используют при сверлении отверстий и шлифовании твердых оптических материалов.

Все шлифующие абразивы в зависимости от размера зерна разделены на группы, а внутри каждой группы по этому же признаку - на номера зернистости. Содержание абразива каждого номера зернистости составляет несколько фракций: основная, принятая за характеризующую данный номер зернистости, и побочные с зернам крупнее и мельче основной. Количественное содержание фракции определяет зерновой состав абразива.