Uvod i primjena dijamantnih abraziva
Dijamant je tvar s najvećom tvrdoćom u prirodi. Ima izuzetno visoku tvrdoću, toplinsku vodljivost i otpornost na habanje, pa se široko koristi u abrazivnoj industriji. Razvojem industrijske tehnologije,dijamantni abrazivirazvili su se od tradicionalnih prirodnih dijamanata do raznih umjetnih dijamanata i funkcionalnih kompozitnih materijala, postajući važan dio područja supertvrdih materijala, te se široko koriste u mnogim visokopreciznim industrijama kao što su mehanička obrada, elektronika, optika i nova energija.
Ⅰ. Osnovni uvod u dijamantne abrazive
Dijamantni abrazivi supraškasti ili granulirani materijali Napravljen drobljenjem, prosijavanjem i pročišćavanjem prirodnih ili umjetnih dijamanata. Njegova Mohsova tvrdoća doseže razinu 10, što je najviši poznati abraziv. U usporedbi s tradicionalnim abrazivima poput aluminijevog oksida i silicijevog karbida, dijamantni abrazivi imaju veću sposobnost rezanja i otpornost na habanje te mogu brusiti i polirati materijale visoke tvrdoće s visokom učinkovitošću i malim oštećenjem.
Dijamantni abrazivi uglavnom uključuju sljedeće oblike:
Dijamantni mikroprahVeličina čestica kreće se od desetaka mikrona do nanometara, što je pogodno za različite visokoprecizne procese poliranja.
Dijamantna brusna ploča/brusna glava: koristi se za brušenje i oblikovanje tvrdih materijala.
Dijamantna pila/svrdlo: koristi se za rezanje i bušenje materijala kao što su kamen, keramika, staklo itd.
Dijamantna tekućina za brušenje/pasta za poliranje: široko se koristi u ultrapreciznoj obradi u elektronici, optici, kalupima i drugim industrijama.
Kompozitni dijamantni materijal (PCD/PCBN): kombinira dijamant s metalnom ili keramičkom matricom kako bi se stvorio kompozitni alatni materijal s žilavošću i otpornošću na habanje.
Ⅱ. Područja primjene dijamantnih abraziva
1. Mehanička obrada
Dijamantni abrazivi se široko koriste u oblikovanju i brušenju materijala visoke tvrdoće, kao što su cementirani karbid, keramika, silicijev karbid, staklo, ferit itd. Korištenje dijamantnih brusnih ploča za obradu ne samo da može značajno poboljšati učinkovitost obrade i kvalitetu površine, već i produžiti vijek trajanja alata i smanjiti učestalost izmjene alata. Posebno je prikladan za masovno proizvedene, automatizirane visokoprecizne proizvodne procese.
2. Elektronička i poluvodička industrija
Tijekom obrade materijala kao što su silicijske pločice, safirne podloge, silicijev karbidni čipovi, optoelektronsko staklo itd., dijamantne žičane pile, tekućine za brušenje i paste za poliranje ključni su potrošni materijali. Dijamantni abrazivi mogu postići submikronsku ili čak nanometarsku ravnost i hrapavost. Široko se koriste u ključnim područjima kao što su rezanje čipova, brušenje pločica i poliranje fotomaski. Važan su faktor u osiguravanju visokih performansi i visokog prinosa elektroničkih proizvoda.
3. Optička obrada
Dijamantni prah se široko koristi u poliranju optičkog stakla, laserskih prozora, safirnih leća i drugih komponenti. Njegova izvrsna sila rezanja i kemijska stabilnost mogu učinkovito poboljšati kvalitetu obrade zrcala i postići hrapavost površine Ra manju od 10 nm. Važan je materijal za postizanje ultra glatkih površina i visoke propusnosti svjetlosti.
4. Gradnja i obrada kamena
Dijamantne pile, svrdla, žice za rezanje itd. široko se koriste u obradi građevinskih materijala poput granita, mramora i betona. U usporedbi s tradicionalnim alatima, dijamantni alati su superiorniji u brzini rezanja, vijeku trajanja i kvaliteti rezanja, te su posebno prikladni za učinkovitu obradu građevinskih materijala visoke čvrstoće i gustoće.
5. Nova energija i zrakoplovstvo
Razvojem nove energetske tehnologije, potražnja za dijamantnim abrazivima u obradi polova litijevih baterija, keramičkih dijafragmi, komponenti električnih vozila itd. brzo raste. U području zrakoplovstva, dijamantni alati se koriste za preciznu obradu komponenti vrućeg dijela motora, kompozitnih strukturnih dijelova itd., što poboljšava pouzdanost i trajnost proizvoda.
III. Zaključak
Dijamantni abrazivi, kao važan osnovni materijal za modernu industrijsku proizvodnju, sve se više koriste u scenarijima visokoprecizne obrade zbog svojih izvrsnih fizičkih svojstava i široke primjenjivosti. U budućnosti, s kontinuiranim napretkom znanosti o materijalima i proizvodne tehnologije, dijamantni abrazivi će se nastaviti razvijati u profinjenijem, inteligentnijem i ekološki prihvatljivijem smjeru, pomažući industriji vrhunske proizvodnje da se popne na višu razinu.