مسحوق التلميع Al2O3: الدليل التقني للاستخدام الصناعي والمختبري

مقدمة

في أعمال التلميع - سواءً كان الأمر يتعلق بجعل مرآة تلسكوب في مستوى التحمل البصري أو تنظيف غرسة تقويم العظام المصنوعة من التيتانيوم - يُعد مسحوق تلميع أكسيد الألومنيوم عنصرًا أساسيًا. تُعرف كيميائيًا باسم Al2O3، وتتوفر هذه المادة الكاشطة الخزفية بدرجات وأطوار متعددة. يمكن أن يعني الاختيار الصحيح الفرق بين اللمسة النهائية الموحدة شديدة اللمعان والسطح المليء بالخدوش الدقيقة.

اختيار الطور البلوري

يهيمن شكلان بلوريان على استخدام الصقل:

• α-Al2O3 (ألفا ألومينا ألفا): هيكل اكسيد الالمونيوم الكثيف، صلابة قريبة من الياقوت. مستقر في ظل الحرارة والإجهاد الميكانيكي، مما يجعله مطابقًا جيدًا للزجاج والمعادن الصلبة والسيراميك.

• γ-Al2O3 (جاما ألومينا): أكثر ليونة وأكثر قابلية للتفتيت. يتكسر أثناء الاستخدام، مما يساعد على تحقيق لمسة نهائية أدق على المعادن اللينة أو مركبات البوليمر.

المرحلة ليست مجرد فضول مختبري - فهي تؤثر بشكل مباشر على معدل القطع وسلوك الملاط والخشونة النهائية التي ستحصل عليها.

حجم الجسيمات ومطابقة التطبيق

غالبًا ما تعمل الصناعة بأحجام جسيمات تتراوح من 5 ميكرومتر إلى 0.05 ميكرومتر. على سبيل المثال

قد يصل التسلسل البصري المكون من ثلاث خطوات إلى 3 ميكرومتر ← 1 ميكرومتر ← 0.05 ميكرومتر، مع تغيير الوسادة بين المراحل. عادةً ما يكلف تخطي خطوة وسيطة وقتًا أكثر مما يوفره.

تحضير الملاط والتحكم في العملية

بالنسبة لمعظم إعدادات الصقل

• التركيز 5-20% بالوزن الوازن من مسحوق Al2O3 في ماء منزوع الأيونات.

• الأس الهيدروجيني: محايد للسيراميك والزجاج؛ حمضي قليلاً (درجة الحموضة 4-6) للمعادن المعرضة للأكسدة.

• اختيار الوسادة: لباد أو بولي يوريثان للركائز الهشة؛ قماش منسوج للمعادن القابلة للسحب.

• الضغط: حوالي 20-80 كيلو باسكال للأجزاء الحساسة؛ حتى 150 كيلو باسكال لإزالة المخزون الثقيل.

• الدوران: سرعة الصوانى 30-90 دورة في الدقيقة نموذجية؛ مخاطر أعلى لارتفاع درجة حرارة الأجزاء الرقيقة.

تستخدم بعض محلات البصريات ASTM E112 للتحقق من حجم الجسيمات قبل شحن دورة الصقل لضمان عدم دخول حصى كبير الحجم في العملية.

ملاحظات التطبيق

• المعادن: للتشطيب من الفولاذ المقاوم للصدأ، يعمل γ-Al2O3 عند 3 ميكرومتر متبوعًا ب α-Al2O3 عند 1 ميكرومتر بشكل جيد. تجنب الطين القلوي على سبائك الألومنيوم لمنع حفر السطح.

• الزجاج والبصريات: استخدم α-Al2O3 مع الملاط المرشح (ترشيح 0.2 ميكرومتر) لمنع الخدوش العشوائية. حافظ على العمل تحت 30 درجة مئوية لتجنب التشويه الحراري.

• السيراميك: تدفق الملاط المستمر يمنع التسخين الموضعي والتشقق الدقيق في أجزاء الألومينا أو الزركونيا.

• أشباه الموصلات: عالية النقاء للغاية (> 99.99%) α-Al2O3، وغالبًا ما تكون بدرجة 0.05 ميكرومتر، وهي قياسية في تسطيح الرقاقة النهائي.

استكشاف المشاكل الشائعة وإصلاحها

السلامة والتخزين

على الرغم من أن سيراميك الألومينا خامل، إلا أن غباره الناعم يمكن أن يهيج الجهاز التنفسي. العمل تحت جهاز شفط أو ارتداء قناع جسيمات. بالنسبة للتلميع عالي النقاء، قم بتخزين المسحوق في حاويات محكمة الغلق مع مادة مجففة - سوف يمتص الألومينا 2O3 الرطوبة المحيطة بمرور الوقت، مما يغير من سلوك الملاط.

الملاحظات النهائية

إن اختيار مسحوق تلميع أكسيد الألومنيوم المناسب لا يتعلق فقط باختيار حجم الحبيبات من الكتالوج. فالمرحلة البلورية، وتوزيع الجسيمات، والنقاء، ومعلمات العملية كلها تساهم في السطح النهائي. في الأعمال الشاقة - المسطحات الضوئية والأجهزة الطبية الدقيقة ورقاقات أشباه الموصلات - تحدد هذه التفاصيل ما إذا كان الجزء يفي بالمواصفات أم لا.

إذا كنت بحاجة إلى مسحوق Al2O3 متناسق وعالي النقاء بمواصفات تم التحقق منها، فإن Stanford Advanced Materials توفر درجات متعددة مصممة خصيصًا للصقل على نطاق المختبر والإنتاج على حد سواء. يمكن لفريقنا الفني مطابقة خصائص المسحوق مع العملية الدقيقة الخاصة بك، مما يساعدك على الوصول إلى أهدافك في صقل السطح بشكل أسرع ومع عدد أقل من الرفض.