Абразивні матеріали, які можна придбати за посиланням https://inta.pro/ua/abrazivnye-materialy-3m в магазині INTA, що є офіційним дистриб’ютором американської компанії «3М», бувають натуральними або штучними. Перші, такі як алмаз, корунд, кремінь, кварц та інші, зустрічаються в природі. Другі синтезують у печах під високим тиском.
Загальні властивості синтетичних абразивів
Штучні абразиви мають деякі загальні властивості:
- Їхня структура більш однорідна, ніж у аналогічних природних матеріалів.
- Вони витримують вищу температуру, ніж натуральні абразиви. Це наслідок того, що їх виготовляють у печах під значним нагріванням та тиском.
- Велика твердість. Завдяки цьому, зокрема, їх масово використовують під час виробництва шліфувальних та полірувальних інструментів.
- Їх можна використовувати не тільки чорнової обробки на початкових стадіях процесу, але й для фінішної.
Впадає в око, що штучні матеріали загалом мають кращі фізичні властивості, ніж натуральні, окрім, хіба що, алмазу, як не враховувати термостійкість. Потреба в більш якісній обробці деталей виникла в кінці XIX сторіччя — саме з цього часу почалася епоха виготовлення синтетичних абразивів.
Групи штучних матеріалів
Електрокорундова
В основі електрокорундових матеріалів полягає кристалічний окис алюмінію Al2O3. Його отримують з бокситів, в яких міститься до 50% чистого глинозему. Останній відокремлюється від інших складових під дією високої температури.
Типи електрокорунду залежать від вмісту окису алюмінію:
- Нормальний (алунд) — містить близько 87% Al2O3, мікротвердість 2000 – 2300 кгс/кв.мм.,
- Білий (коракс) — до 97 – 99%, 2200 – 2600 кгс/кв.мм.
- Монокорунд — майже 100%, 2100 – 2600 кгс/кв.мм.
Термостійкість електрокорунду складає 1300℃ і вище. За твердістю він поступається лише алмазу, кубічному нітриду бора, карбіду бора та карбіду кремнію. Зерна мають гострі грані з високою ріжучою здатністю та самозагострюються. Це найбільш поширений синтетичний абразив.
Високозернистий сферокорунд має часточки у формі кульок. Для його отримання сплав, покладений у піч, роздувають стисненим повітрям. Такі абразиви застосовуються для обробки виробів з м’яких матеріалів — шкіри, міді, пластику, алюмінію, гуми.
Властивості легованих електрокорундів дещо відрізняються від звичайних за рахунок домішок. Титанистий (з окисом титану) більш абразивний, але менш міцний. Хромистий (з окисом хрому) або технічний рубін по основним параметрам аналогічний до білого. Вони використовуються для роботи з конструкційними та загартованими сталями.
Карбонітридна
До цієї групи належать карборунд, карбід бору та вольфраму, а також інші матеріали, що вироблені з графіту, нітриду та карбіду в процесі синтезу в печах під високим тиском. Сюди ж відносять штучні алмази, які за міцністю та твердістю не поступаються природним, але значно дешевші по собівартості. Ельбор — це кубічний нітрид бору. За абразивними властивостями він наближується до алмазу, але має набагато більшу стійкість до високих температур та інертність до хімічних реагентів.
Спечені матеріали
Матеріали цієї групи отримують після спікання при високій температурі компонентів перших двох категорій. На виході отримують порошок з помітно кращими, відносно інших синтетиків, абразивними властивостями. Проте через високу собівартість його використовують насамперед для прецизійного шліфування. Одним з різновидів спечених абразивів є зерна SG, вироблені золь-гель методом. Їхні кристали в 100 разів менші, ніж у звичайного корунду і мають розмір лише 100 – 500 нм.