연삭에서 절삭 역할을 하는 소재, 래핑(lapping)과 폴리싱(polishing)을 총칭하여 연마재라고 합니다.. 사람들이 사용하는 최초의 연마재는 모두 천연 연마재입니다.. 연마재에 대한 더 깊은 연구로, 사람들은 거의 모든 천연 연마재에 알루미나 성분이 포함되어 있다는 사실을 발견했습니다.. 합성을 시도한 후, 인공 알루미나 연마재는 천연 알루미나 연마재보다 성능이 더 좋은 것으로 나타났습니다..

알루미나 연마재 개발 역사

알루미나 연마재의 개발 역사

~ 안에 1981, 미국 3M사는 최초로 새로운 유형의 연마재를 출시했습니다. “큐비트론”, 매우 균일한 미세결정 구조를 가지고 있는, 그 강인함은 2.3 일반 알루미나보다 몇 배 더 높음, 연삭 용량은 공작물에 따라 다릅니다., 일반 알루미나보다 높음 1 ~ 3 타임스, 절삭날의 선명도 유지가 용이함. 이후, 노턴컴퍼니가 개발한 SG라는 연마제가 사람들의 눈에 들어왔습니다..

세라믹 알루미나 연마재의 특성 (SG 연마재)

α-Al2O3는 알루미나 구조입니다., 산화알루미늄의 모든 상 중에서 가장 안정된 구조를 가지며 삼자 결정계에 속한다.. 일반 알루미나 연마재와 비교, 세라믹 알루미나 연마재는 더욱 뛰어난 특성을 가지고 있습니다..

일부 연마재의 물리적 특성

미세한 입자 크기와 균일한 구조. 졸-겔 공정을 통한 세라믹 알루미나 연마재, 준비 과정, 원자재 분포가 균일하다, 반응이 완료되었습니다, 불순물이 적다, 필요한 소결 온도가 낮다, 결과적으로 연마재 미세구조가 균일해집니다., 미세한 입자 크기.

좋은 인성, 긴 서비스 수명. 세라믹 알루미나 연마재 인성은 일반 용융 알루미나 연마재보다 훨씬 높습니다., 후자의 1.5~2배, 연삭열이 작다, 낮은 분쇄 온도, 휠 형태 유지력이 좋다, 높은 내구성, 정밀 연삭에 적용 시 높은 정밀도와 크기 및 형상의 일관성을 쉽게 얻을 수 있습니다..

좋은 자체 선명, 높은 연삭 효율. 세라믹 알루미나 연마재는 절단 공정에서 새로운 미세 절삭날을 지속적으로 노출시킬 수 있습니다., 연마 입자는 항상 날카로운 상태에 있습니다., 안정적인 연삭 성능을 유지할 수 있습니다., 큰 절입 깊이에 사용할 수 있습니다., 대형 사료, 고하중 연삭. 연삭 휠의 드레싱 횟수가 적습니다., 효과적으로 생산 효율성을 향상시키고 생산 비용을 크게 절감하기 위해.

다양한 활용성과 높은 비용 성능. 건식 분쇄 및 습식 분쇄에 사용할 수 있습니다., 물이나 기름으로 냉각, 철 또는 비철 금속의 연삭에 사용할 수 있습니다., CBN과 다이아몬드의 연삭 단점을 보완한 제품입니다., 그리고 가격은 둘 다보다 훨씬 저렴해요, 그리고 유지관리도 편해요, 그리고 특별한 장비가 필요하지도 않아요, 유지 관리 빈도가 적습니다., 그래서 자동화된 생산을 실현하는 것이 쉽습니다..

세라믹 알루미나 연마재 전구체 합성 공정

세라믹 알루미나 연마재는 일반적으로 건조하여 얻습니다., 수산화알루미늄 또는 제안된 얇은 하이드로탈사이트와 같은 산화알루미늄 전구체의 과립화 및 소결. 그 중, 전구체의 합성방법에는 주로 고상법과 액상법이 있다.

액상법은 제조 공정이 간단하다는 일련의 장점으로 인해 가장 널리 사용되는 세라믹 알루미나 연마재 제조 방법 중 하나가 되었습니다., 낮은 에너지 소비 및 낮은 환경 오염, 그 중 연구자들이 가장 선호하는 방법은 졸-겔 방법이다..

미국 3M사의 알루미나 연마재 합성공정에 최초로 적용된 졸-겔 공정 특허 US4314827에 기술을 도입: Al2O3-H2O 미세분말 사용 (보에마이트) 알루미늄 원료용, 현탁액에 혼합된 첫 번째 원료와 물, 그런 다음 껌 용매에 첨가 (예를 들어, HNO3, HCl, 또는 아세트산 용액, 등.) 안정적인 하이드로졸로 만들기 위해; 그런 다음 수정자를 추가하여 겔화를 촉진합니다., 개질제는 일반적으로 금속 산화물 또는 그 염 용액으로 선택됩니다. (MgO와 같은, ZnO, ZrO2, TiO2, 등.), 겔 건조 및 경화의 형성, 그런 다음 과립을 필요한 모양과 크기의 입자로 분쇄합니다., 소성된 (부피 수축률 20 ~ 40%) 연마제가 되기 위해.

게다가, 사용되는 원료의 종류에 따라 졸겔법은 유기금속염 졸겔법과 무기염 졸겔법으로 나눌 수 있다. 금속알코올염 졸-겔법을 이용한 알루미나 재료 ​​제조의 뛰어난 장점은 도핑 구현이 용이하다는 점이다., 제조된 나노물질은 균일성이 좋고 순도가 높습니다.. 하지만, 금속알코올염을 원료로 사용하면 합성과정에 비용이 많이 든다. 그 동안에, 알코올염의 겔화 과정이 느리고 합성 기간이 길다., 산업생산의 실현에 도움이 되지 않는 것. 무기염을 원료로 하는 졸겔 기술, 한편으로는, 원자재 가격이 저렴하다, 인체에 덜 해롭다, 반면에, 준비과정은 간단해요, 장비의 요구 사항은 금속 알코올 염만큼 높지 않습니다., 반응은 실온에서 수행될 수 있다, 이는 생산 비용을 크게 절감하고 홍보를 촉진합니다., 하지만 동시에, 순도가 낮아요, 졸-겔의 안정성이 더 나쁨, 안정성을 향상시키기 위해 첨가제를 결합해야 하는 경우가 많습니다..

세라믹 알루미나 연마재의 소결

소결은 세라믹 알루미나 연마재 제조에서 가장 중요한 부분입니다.. 합리적인 소결 시스템을 선택하는 것은 이전 제품 준비 공정의 효율성에만 관련된 것이 아닙니다, 연마재의 미세구조와 밀도에도 중요한 영향을 미칩니다.. 이는 결국 제품의 성능에 영향을 미칩니다., 분쇄성과 같은, 힘, 인성과 경도. 세라믹 알루미나 연마재 소결 주로 고체 대기압 소결, 뜨거운 압력 소결, 열간 등압 소결, 마이크로파 소결, 방전 플라즈마 소결 등.

고체 대기압 소결 공정

외부 구동력 없이 대기압 소결 공정을 진행합니다., 주로 세라믹 분말 표면의 자유에너지 변화에 따른 소결 추진력, 그건, 분말 표면 에너지가 감소합니다., 표면적의 감소. 소결 추진력이 낮기 때문에, 그래서 대기압 소결율이 낮다., 이론적 밀도에 도달하기가 어렵습니다.. 일반적으로 세라믹 알루미나 연마재 입자 크기의 대기압 고상 소결은 더 큽니다., 소결 온도가 더 높다, 소결주기가 길다, 에너지 소비.

핫프레스 소결공정

열간압력 소결은 단방향 축방향 응력을 가함과 동시에 분말에 고온으로 가열됩니다., 소결체의 치밀화는 주로 가해진 압력의 역할과 물질의 이동 완료에 의존합니다.. 열간 압착 소결은 진공 열간 압착 소결로 나눌 수 있습니다, 분위기 핫 프레싱 소결 및 연속 핫 프레싱 소결. 핫 프레스 소결은 소결 온도를 낮출 수 있습니다, 곡물 성장을 억제, 하지만 단방향 압력으로 인해, 빌렛에 응력이 고르지 않게 분포됩니다., 소결체의 최종 밀도 분포가 균일하지 않습니다., 핫 프레스 소결 장비는 비싸다, 고비용.

등방성 소결 공정

열간 등압 성형의 기본 원리는 소결된 재료가 먼저 유리에 캡슐화된다는 것입니다., 그런 다음 가열 과정에서 각 단계의 균형 잡힌 가스 압력을 적용합니다., 재료의 밀도를 높이기 위해 고온 및 고압의 도움으로, 재료의 미세구조가 더욱 균일해지도록. 열간 등압 소결을 통해 복잡한 형상의 제품을 얻을 수 있습니다.. 하지만, 열간 등압 소결에는 빌렛의 캡슐화 또는 사전 소결이 필요합니다., 그리고 압력 조건은 상대적으로 가혹합니다, 그래서 실제 운영이 어렵다..

마이크로파 소결 공정

마이크로파 소결은 매체와 마이크로파 상호 작용을 사용하는 것입니다., 유전손실로 인해 세라믹 블랭크 표면을 만들고 내부가열하는 소결방식. 전통적인 소결 방법과 비교하여, 마이크로파 소결은 내부 가열의 장점이 있습니다, 급속 소결, 물질적 조직을 다듬다, 재료 특성 개선 및 고효율 및 에너지 절약. 나노세라믹 소재의 유망한 소결 방법입니다.. 하지만, 마이크로웨이브 소결법은 모든 세라믹 재료의 소결에 사용할 수 없습니다., 일부 세라믹 재료 자체는 마이크로파 소결에 적합하지 않기 때문에, 연마재 샘플의 마이크로파 소결은 굽힘 및 균열이 발생하기 쉽습니다., 소결 공정의 온도 균일성을 개선해야 합니다.. 세라믹 알루미나 연마재의 마이크로파 소결 반응 메커니즘에 대한 심층적인 연구가 필요합니다..

플라즈마 방전 소결

플라즈마 방전 소결, 전기장 보조 소결이라고도 알려져 있음, 펄스 전자 방전을 활용하여 분말 입자 사이에 순간적으로 고온을 생성하는 압력 보조 플라즈마 급속 소결 기술입니다.. 다음과 같은 특징이 특징입니다: 철저한 온도 관리를 통해, 분말 입자 사이의 국부적인 플라즈마에 의해 생성된 펄스 전자 가열은 입자 조대화로 이어지지 않습니다., 초기 구조의 무결성이 유지될 수 있습니다.; 전기 에너지와 기계적 압력의 시너지적 사용으로 분말의 초기 입자 크기에 영향을 주지 않고 나노입자를 신속하게 통합할 수 있습니다.; 분말 입자 사이에 발생하는 펄스 방전 플라즈마는 표면 산화층을 제거하는 데 도움을 줍니다., 표면 활동을 증가시키다, 소결을 촉진하고.

요약

세라믹 알루미나 연마재는 졸-겔 공정을 사용하여 제조되었습니다., 이는 이론적으로 시스템의 화학적 조성의 균질성을 보장합니다.. 게다가, 소결 공정은 기존의 용융 알루미나 연마재와 다릅니다., 반면에 연마 입자가 소결 다결정질이 되고 소결 온도가 낮아지는 것을 보장합니다., 따라서 변하지 않는 경도를 전제로 인성을 향상시킵니다.. 세라믹 알루미나 연마재의 제조 공정은 기존의 알루미나 연마재와 다르기 때문에, 일반 산화알루미늄 연마재와는 다른 미세구조를 가지게 됩니다.. 그러므로, 세라믹 알루미나 연마재는 연삭 성능 측면에서 일반 알루미나 기반 연마재와 다른 많은 특성을 나타냅니다., 고강도의 이점으로, 높은 인성, 좋은 자기 연마, 높은 연삭 효율, 긴 서비스 수명 등. 세라믹 알루미나 연마재의 출현은 기계적 측면에서 선호되었습니다., 자동차 및 항공우주 산업, 일반 연마재와 초경질 연마재의 틈새를 메우다, 광범위한 개발 전망을 지닌 혁명적인 차세대 알루미나 기반 연마재로 간주됩니다..

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