Впровадження та застосування алмазних абразивів

Алмаз – це речовина з найвищою твердістю в природі. Він має надзвичайно високу твердість, теплопровідність та зносостійкість, тому широко використовується в абразивній промисловості. З розвитком промислових технологій,алмазні абразивирозвивалися від традиційних природних алмазів до різних штучних алмазів та функціональних композитних матеріалів, стаючи важливою частиною галузі надтвердих матеріалів, і широко використовуються в багатьох високоточних галузях промисловості, таких як механічна обробка, електроніка, оптика та нова енергетика.

Ⅰ. Базовий вступ до алмазних абразивів

Алмазні абразиви - цепорошкоподібні або гранульовані матеріали виготовляється шляхом дроблення, просіювання та очищення природних або штучних алмазів. Його твердість за шкалою Мооса досягає 10 рівня, що є найвищим відомим абразивом. Порівняно з традиційними абразивами, такими як оксид алюмінію та карбід кремнію, алмазні абразиви мають вищу ріжучу здатність та зносостійкість, а також можуть шліфувати та полірувати високотверді матеріали з високою ефективністю та низьким рівнем пошкоджень.

Алмазні абразиви в основному включають такі форми:

Алмазний мікропорошокРозмір частинок коливається від десятків мікронів до нанометрів, що підходить для різних високоточних процесів полірування.

Алмазний шліфувальний круг/шліфувальна головка: використовується для шліфування та обробки твердих матеріалів.

Алмазне пильне полотно/свердло: використовується для різання та свердління таких матеріалів, як камінь, кераміка, скло тощо.

Алмазна шліфувальна рідина/полірувальна паста: широко використовується в надточній обробці в електроніці, оптиці, прес-формах та інших галузях промисловості.

Композитний алмазний матеріал (PCD/PCBN): поєднує алмаз з металевою або керамічною матрицею для утворення композитного інструментального матеріалу з міцністю та зносостійкістю.

Ⅱ. Галузі застосування алмазних абразивів

1. Механічна обробка
Алмазні абразиви широко використовуються для обробки та шліфування високотвердих матеріалів, таких як твердий сплав, кераміка, карбід кремнію, скло, ферит тощо. Використання алмазних шліфувальних кругів для обробки може не тільки значно підвищити ефективність обробки та якість поверхні, але й подовжити термін служби інструменту та зменшити частоту його заміни. Вони особливо підходять для масового виробництва, автоматизованих високоточних виробничих процесів.

2. Електронна та напівпровідникова промисловість
Під час обробки таких матеріалів, як кремнієві пластини, сапфірові підкладки, карбід-кремнієві чіпи, оптоелектронне скло тощо, алмазні дротові пилки, шліфувальні рідини та полірувальні пасти є ключовими витратними матеріалами. Алмазні абразиви можуть досягати субмікронної або навіть нанометрової площинності та шорсткості. Вони широко використовуються в таких ключових моментах, як нарізка чіпів, шліфування пластин та полірування фотошаблонів. Вони є важливим фактором у забезпеченні високої продуктивності та високого виходу електронних виробів.

3. Оптична обробка
Алмазний порошок широко використовується для полірування оптичного скла, лазерних вікон, сапфірових лінз та інших компонентів. Його чудова сила різання та хімічна стабільність можуть ефективно покращити якість обробки дзеркал та досягти шорсткості поверхні Ra менше 10 нм. Це важливий матеріал для досягнення надгладких поверхонь та високої світлопроникності.

4. Будівництво та обробка каменю
Алмазні пилки, свердла, ріжучі дроти тощо широко використовуються для обробки будівельних матеріалів, таких як граніт, мармур та бетон. Порівняно з традиційними інструментами, алмазні інструменти перевершують у швидкості різання, терміні служби та якості різання, і особливо підходять для ефективної обробки високоміцних та високощільних будівельних матеріалів.

5. Нова енергетика та аерокосмічна галузь
З розвитком нових енергетичних технологій швидко зростає попит на алмазні абразиви для обробки полюсних наконечників літієвих акумуляторів, керамічних діафрагм, компонентів електромобілів тощо. В аерокосмічній галузі алмазні інструменти використовуються для прецизійної обробки компонентів гарячого кінця двигуна, композитних конструкційних деталей тощо, що підвищує надійність та довговічність виробів.

III. Висновок

Алмазні абразиви, як важливий базовий матеріал для сучасного промислового виробництва, все частіше використовуються у високоточній обробці завдяки своїм чудовим фізичним властивостям та широкому застосуванню. У майбутньому, з постійним розвитком матеріалознавства та технологій виробництва, алмазні абразиви продовжуватимуть розвиватися у більш витонченому, інтелектуальному та екологічно чистому напрямку, допомагаючи високоякісній обробній промисловості перейти на вищий рівень.