Al2O3 연마 분말: 산업 및 실험실용 기술 가이드

소개

망원경 거울을 광학 허용 오차에 맞추거나 티타늄 정형외과용 임플란트를 닦는 등 연마 작업에서 산화알루미늄 연마 분말은 필수품입니다. 화학적으로 Al2O3로 알려진 이 세라믹 연마제는 여러 등급과 단계로 제공됩니다. 올바른 선택은 균일한 고광택 마감과 미세한 흠집으로 가득한 표면의 차이를 의미할 수 있습니다.

결정상 선택

폴리싱에는 두 가지 결정 형태가 주로 사용됩니다:

• α-Al2O3(알파 알루미나): 고밀도 커런덤 구조, 사파이어에 가까운 경도. 열과 기계적 스트레스에 안정적이어서 유리, 경금속 및 세라믹에 적합합니다.

• γ-Al2O3(감마 알루미나): 더 부드럽고 부서지기 쉽습니다. 사용 중에 분해되어 더 부드러운 금속이나 폴리머 합성물을 더 섬세하게 마감하는 데 도움이 될 수 있습니다.

상은 단순한 실험실의 호기심이 아니라 절삭 속도, 슬러리 거동 및 최종 거칠기에 직접적인 영향을 미칩니다.

입자 크기와 응용 분야 매칭

업계에서는 5µm에서 0.05µm의 입자 크기로 작업하는 경우가 많습니다. 예를 들어

3단계 광학 시퀀스는 3µm → 1µm → 0.05µm의 순서로 진행되며, 단계 사이에 패드가 변경될 수 있습니다. 중간 단계를 건너뛰면 일반적으로 절약되는 시간보다 더 많은 비용이 발생합니다.

슬러리 준비 및 공정 제어

대부분의 폴리싱 설정에 적용됩니다:

• 농도: 탈이온수에 5-20 wt% Al2O3 분말.

• pH: 세라믹과 유리의 경우 중성, 산화가 쉬운 금속의 경우 약산성(pH 4~6).

• 패드 선택: 깨지기 쉬운 기질에는 펠트 또는 폴리우레탄, 연성 금속에는 직조 천을 사용하세요.

• 압력: 섬세한 부품의 경우 약 20~80kPa, 무거운 스톡 제거의 경우 최대 150kPa.

• 회전: 플래튼 속도 30~90rpm이 일반적이며 얇은 부품은 과열될 위험이 높습니다.

일부 광학 공장에서는 연마 랩을 충전하기 전에 ASTM E112 입자 크기 검증을 사용하여 공정에 대형 그릿이 유입되지 않도록 합니다.

애플리케이션 노트

• 금속: 스테인리스 스틸 마감의 경우, 3µm의 γ-Al2O3와 1µm의 α-Al2O3가 효과적입니다. 알루미늄 합금에는 표면 에칭을 방지하기 위해 알칼리성 슬러리를 사용하지 마십시오.

• 유리 및 광학: α-Al2O3는 여과된 슬러리(0.2 µm 여과)와 함께 사용하여 무작위 스크래치를 방지하세요. 열에 의한 왜곡을 방지하기 위해 30°C 이하에서 작업하세요.

• 세라믹: 지속적인 슬러리 흐름은 알루미나 또는 지르코니아 부품의 국부적인 가열과 미세 균열을 방지합니다.

• 반도체: 초고순도(>99.99%) α-Al2O3(보통 0.05µm 등급)는 최종 웨이퍼 평탄화를 위한 표준입니다.

일반적인 문제 해결

안전 및 보관

알루미나 세라믹은 불활성이지만 미세먼지가 호흡기를 자극할 수 있습니다. 추출 상태에서 작업하거나 미세먼지 마스크를 착용하세요. 고순도 연마를 위해서는 건조제가 있는 밀폐 용기에 파우더를 보관하세요. Al2O3는 시간이 지나면서 주변 수분을 흡수하여 슬러리 거동을 변화시킵니다.

최종 의견

올바른 산화알루미늄 연마 분말을 선택하는 것은 단순히 카탈로그에서 입자 크기를 고르는 것이 아닙니다. 결정상, 입자 분포, 순도, 공정 파라미터가 모두 최종 표면에 영향을 미칩니다. 광학 평면, 정밀 의료 기기, 반도체 웨이퍼와 같은 까다로운 작업에서는 이러한 세부 사항이 부품의 사양 충족 여부를 결정합니다.

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