在精密机械和光学工业中,许多情况都会要求产品具备“光鲜亮丽”的表面,这么做的目的不仅是为了美感,更多时候是生产及使用上的需求。而为了达到这样的目的,就需要使用物理机械或化学手段降低物体表面的粗糙度,该过程被称为“抛光”。
抛光前后的产品效果往往会有巨大差异,比如说过去非抛光的液晶,外部光会在液晶表面发生漫反射,所以画面发灰,而现在的大屏幕液晶电视、高档显示器和手机表面都使用了抛光技术,对比度得到了显著提高,画面会比未经抛光的屏幕更加鲜艳靓丽。
抛光工序中,必不可少的就是在被抛光物体表面高速摩耗使其光滑的细小磨粒,它们一般被称为“抛光粉”。抛光粉通常包括氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化铈等组分,不同的材料的硬度不同,在水中的化学性质也不同,因此使用场合也各不相同。
其中SiO2抛光粉出光效果好,但切削速率较低;金刚石或者SiC硬度高,切削速率快,但表面有划痕;而氧化铝抛光粉有着硬度适中,切削速率快、出光效果好、生产工艺简单、成本低等优势,因此在机器制备、光学加工、饰品加工、汽车修理维护等领域都受到相当程度的重用,为我国带来了巨大的经济效益和社会效益。
氧化铝抛光粉的分类
氧化铝抛光粉主要成分为α-Al2O3,而为了提高抛光效果,一般会在合成制备工序中加入分散剂,除此之外还有悬浮剂、润滑剂、乳化剂等辅助成分。
氧化铝微粉的结构形貌因用途而异,对于化学机械抛光应用的氧化铝来说,目前常用的粉体形貌主要是球形和片状,其主要原因是:
①当料浆中采用的氧化铝为球形(尤其为超细粉)时,去除率高,抛光速度快,抛光面不易产生细微划痕,光洁度高,可用于半导体单晶、石英晶体和精密光学器件等高精尖产品的加工。
②当料浆中使用的是片状氧化铝时,由于其具有良好的分散稳定性和平行排列性,可使片状氧化铝的上下表面基本平行于被抛光材料的表面,最大限度地避免了材料表面下的损伤,使抛光后的表面平滑如镜,可用于陶瓷的抛光和光学显微镜之类的玻璃表面的抛光。