Cacbua Silic Xanh Lá Cây (SiC) là vật liệu mài mòn tổng hợp, siêu cứng. Màu “xanh lá cây” biểu thị độ tinh khiết cao (trên 99%), tạo ra các tinh thể sắc nét hơn, cứng hơn và giòn hơn so với vật liệu cacbua silic đen.
Tính chất của silic cacbua xanh:
Độ cứng cực cao: Độ cứng Mohs là 9,5, cho phép dễ dàng cào xước và cắt kính (Mohs ~5,5).
Tinh thể sắc và giòn: Các hạt bị vỡ ra để tạo thành các cạnh sắc mới trong quá trình sử dụng, một đặc tính được gọi là tự mài . Điều này đảm bảo hiệu suất cắt ổn định.
Độ dẫn nhiệt cao: Giúp tản nhiệt sinh ra trong quá trình đánh bóng.
Vai trò của nó trong quá trình đánh bóng thủy tinh
Điều quan trọng là phải hiểu rằng “đánh bóng” trong sản xuất thường bao gồm hai giai đoạn riêng biệt và SiC xanh chủ yếu được sử dụng trong giai đoạn đầu tiên:
1. Ứng dụng chính: Mài (hoặc Mài)
Đây là bước quan trọng trước khi đánh bóng hoàn thiện. Mục đích của việc mài là loại bỏ các hư hỏng bề mặt đáng kể, tạo bề mặt phẳng và chuẩn bị kính cho công đoạn đánh bóng cuối cùng.
Chức năng: SiC xanh thực hiện cắt vi mô hoặc bẻ gãy vi mô . Các hạt cứng, sắc của nó hoạt động như vô số mũi đục nhỏ, loại bỏ vật liệu khỏi bề mặt kính một cách cơ học.
Quy trình: Bột được trộn với nước để tạo thành hỗn hợp sệt. Hỗn hợp sệt này được đưa vào giữa phôi thủy tinh và một tấm mài phẳng (thường làm bằng gang hoặc thiếc). Khi tấm mài quay, các hạt SiC lơ lửng sẽ mài mòn bề mặt thủy tinh.
Kích thước hạt được sử dụng: Một loạt các kích thước hạt được sử dụng theo thứ tự tuần tự.
Đá mài thô (ví dụ: F400, F500): Dùng để loại bỏ vật liệu và làm phẳng nhanh chóng.
Độ nhám trung bình (ví dụ: F800, F1000): Để loại bỏ các vết xước do độ nhám thô để lại.
Độ nhám mịn (ví dụ: F1200, F1500): Tạo bề mặt nhẵn, trong suốt với các vết xước rất mịn, giúp chuẩn bị cho công đoạn đánh bóng cuối cùng.
2. Ứng dụng hạn chế: Đánh bóng mịn
Mặc dù SiC xanh lá cây có hàm lượng rất mịn (ví dụ: W7, W5) có thể được sử dụng để đánh bóng sơ bộ, nhưng nó ít phổ biến hơn để đạt được độ hoàn thiện quang học thực sự. Tác động cắt cơ học của SiC, ngay cả ở kích thước mịn, có thể để lại “lớp sương” cực nhỏ hoặc hư hỏng dưới bề mặt.
So sánh với các loại chất mài mòn đánh bóng kính thông thường khác
| Mài mòn | Độ cứng | Cơ chế chính | Tốt nhất cho | Ưu và nhược điểm |
|---|---|---|---|---|
| Cacbua silic xanh | 9,5 | Cắt vi cơ học | Lapping & Viền | Ưu điểm: Cắt rất nhanh, tiết kiệm chi phí khi cắt vật liệu. Nhược điểm: Có thể gây hư hại bề mặt. |
| Xeri Oxit (CeO₂) | ~6-7 | Đánh bóng cơ học hóa học (CMP) | Đánh bóng quang học cuối cùng | Ưu điểm: Tạo ra độ trong suốt và rõ nét vượt trội, không bị trầy xước. Nhược điểm: Chậm hơn, đắt hơn. |
| Nhôm oxit (Al₂O₃) | 9.0 | Cắt vi cơ học | Lapping chung | Ưu điểm: Mềm hơn và ít gây trầy xước sâu hơn SiC. Nhược điểm: Hiệu quả cắt thấp hơn, nhanh mòn hơn. |
| Kim cương | 10 | Cắt vi cơ học | Vật liệu cứng, mài nhanh | Ưu điểm: Máy cắt cứng nhất và mạnh nhất. Nhược điểm: Rất đắt, có thể gây ra vết xước sâu nếu không được kiểm soát. |
Ưu điểm và nhược điểm của SiC xanh trong đánh bóng kính
Thuận lợi:
Hiệu quả cao: Cắt kính rất nhanh, lý tưởng để cắt vật liệu.
Tiết kiệm chi phí: Mang lại sự cân bằng tuyệt vời giữa hiệu suất và giá cả cho giai đoạn mài.
Hiệu suất ổn định: Tính năng tự mài giúp duy trì tốc độ cắt ổn định.
Có sẵn nhiều loại: Có nhiều kích thước hạt tiêu chuẩn khác nhau.
Thực hành ứng dụng tốt nhất
Định cỡ hạt theo trình tự: Luôn thực hiện theo thứ tự các hạt (ví dụ: 400 -> 600 -> 1000). Việc bỏ qua các bước sẽ để lại các vết xước sâu, rất mất thời gian để loại bỏ.
Độ đặc thích hợp của hỗn hợp: Hỗn hợp được trộn đều sẽ đảm bảo khả năng cắt đều và ngăn bột bị lắng xuống.
Áp suất và tốc độ: Áp suất và tốc độ quay tối ưu là rất quan trọng. Áp suất quá cao có thể gây nứt; áp suất quá thấp sẽ làm chậm quá trình xử lý.
Độ sạch: Việc vệ sinh kỹ lưỡng phôi và thiết bị sau mỗi lần thay đổi độ nhám là điều cần thiết để ngăn ngừa nhiễm bẩn từ các hạt lớn, lạc.