提到具備硬度高(Mohs約9)、熔點高(2000℃+)、化學穩定性高(一般情況下不易與多數酸和堿反應)、耐磨性好等上述特征的研磨拋光備選材料,人們第一時間想到的可能是氧化鋁,但本文的主角則是以防刮花特性著稱,廣泛用于不銹鋼、寶石、精密機械儀器等研磨拋光的氧化鉻(Cr2O3)。氧化鉻也被稱為氧化鉻綠(用于顏料可賦予陶瓷艷麗色彩),它是無機鹽行業主要產品之一,廣泛應用于化工、冶金、機械等領域,在國民經濟中具有重要的作用。
介紹氧化鉻之前,先對常見拋光材料做個比對。氧化鉻、氧化鋁、氧化硅、氧化鐵、氧化鈰等不同的材料的硬度不同,物化特性可見下表。
氧化鉻 | 密度g/cm3 | 5.21 | 莫氏硬度 | 8.5-9 |
熔點 ℃ | 2265 | 折射率 | 2,5 | |
沸點 ℃ | 3654 | 分子量 | 151.99 | |
性質 | 具有兩性,能夠與酸和堿發生反應,對光、大氣及腐蝕性的氣體有著極穩定 、優異的耐候性、熱穩定性 | |||
氧化鋁 | 密度g/cm3 | 3.5 | 莫氏硬度 | 9 |
熔點 ℃ | 2054 | 折射率 | 2.3~2.7 | |
沸點 ℃ | 2980 | 分子量 | 101.96 | |
性質 | 兩性氧化物(剛玉除外 ),能溶于無機酸和堿性溶液中,幾乎不溶于水及非極性有機溶劑 | |||
氧化鈰 | 密度g/cm3 | 7.13 | 莫氏硬度 | 8.5 |
熔點 ℃ | 1950 | 折射率 | 2.0 | |
沸點 ℃ | 3500 | 分子量 | 172.1 | |
性質 | 幾乎不溶于水和酸,有毒 | |||
密度g/cm3 | 3.21 | 莫氏硬度 | 9-9.5 | |
熔點 ℃ | 2700 | 折射率 | 2.5 | |
沸點 ℃ | 無 | 分子量 | ||
性質 | 不容易與酸或堿發生反應,耐高溫且能較為有效進行熱傳導 |
常見拋光材料物化特性
如氧化鉻、氧化鋁、碳化硅都具備極高的莫氏硬度,這是其成為重要研磨拋光材料的前提條件,但硬度并不是唯一考量,而視具體如成本、效率、拋光標的材料類型、表面質量要求和工況環境等綜合因素才能決定。
一、 氧化鉻的卓越之處
典型氧化鉻磨料SEM圖(來源:scienceofsharp論壇網友拍攝)
鏡面拋光
如上圖,由生產工藝和材料性質所決定,氧化鉻粒徑范圍可以非常窄,粒度非常小;微粉顆粒形狀雖多棱角卻不鋒銳;再就是有權威研究表明氧化鉻在特定領域(材料)的拋光中能夠產生CMP拋光效果(如拋光氮化硅時生成氮化鉻、硅酸鉻)。綜上,氧化鉻拋光所呈現的光澤更為獨特,宛如鏡面——這一特點使得氧化鉻在珠寶、手表、汽車零部件和精密儀器制造等高性產品制造中成為不可或缺的材料。
耐腐蝕性
通過形成一層堅固的氧化鉻膜,能夠有效防止金屬材料與外界介質的接觸和腐蝕作用。此外,氧化鉻還具有一定的電化學活性,可以作為陽極或陰極參與到電化學反應中,從而提高防腐蝕性能。截止目前,氧化鉻已廣泛應用于海洋工程、戶外裝飾以及需要長期暴露在惡劣環境下的產品生產制造中。
二、 氧化鉻拋光系列及應用
氧化鉻寶石拋光
氧化鉻因其高硬度、高熔點和良好的耐磨性,被廣泛應用于研磨材料和研磨工具的生產。如綠色剛玉磨具、砂輪、拋光膏等。這些研磨材料可以有效地對金屬、玻璃、陶瓷等硬質材料進行精細加工,提高產品的精度和光潔度。此外其可制成拋磨材料,廣泛用于不銹鋼、寶石、精密機械等的研磨拋光。其中,SA-2型用于不銹鋼等材料表面的大面積高精度無劃痕拋光。詳細信息見下表。
產品名稱 | 產品要點 | 產品介紹 |
SA-1 | 莫氏硬度8.5-9 | 廣泛用于不銹鋼,寶石精密儀器的拋光 |
SA-2 | 拋光精度高,無劃痕 | 粒度分布范圍窄,廣泛用于不銹鋼材料的大面積高精度拋光 |
SA-3 | 精細化、性價比高 | 廣泛用于陶瓷、玻璃等拋磨材料 |
SA-4 | 高強耐磨 | 用于汽車工業、電子等行業及硬脆材料的切割、魔削 |
三、其他氧化鉻系列及應用
陶瓷顏料
特性:
氧化鉻的高耐化學性和高達 1,000 °C 的溫度穩定性使它們特別適用于高要求的卷材涂料或粉末涂料應用。氧化鉻綠顏料非常適合戶外油漆和涂料應用。氧化鉻的高紅外反射導致低吸熱性,從而改善涂層的整體生命周期。其具有優良突出的顏料品質和堅固性,同時具有很高的遮蓋力和色飽和度,并且產品純度高,活性好、發色好。
應用:
在無機顏料領域占有重要的地位,廣泛用于陶瓷搪瓷、涂料、油墨、特種油漆、綠色地坪、綠色玻璃等領域。
耐火材料
特性:
氧化鉻綠經高溫灼燒過后對酸堿均呈惰性,是優質的耐火材料。作為耐火材料的成分之一,其能顯著提高耐材的高溫強度性能、抗渣侵蝕性能。
應用:
氧化鉻是鎂鉻質耐火材料的主要成分之一,在鎂鉻質耐火材料中適當添加氧化鉻可以增加直接結合率、提高強度和提高熔渣粘度。
關于洛陽崢潔
洛陽崢潔新材料科技有限公司(洛陽崢潔)成立于 1999年,位于洛陽市孟津區朝陽鎮衛坡工業園,主要生產高檔拋光系列氧化鉻,研磨系列氧化鉻、陶瓷材料添加劑氧化鉻綠等。作為國家高新技術企業,洛陽崢潔擁有氧化鉻功能材料研發中心,并榮獲30余項國家專利,不僅通過ISO 質量、環境、職業健康安全三體系認證,同時公司也取得了歐盟REACH證書、ROHS、以及SVHC等國際權威機構的認證。24年來專業、專注致力于氧化鉻系列功能材料的精細化研究與生產,讓洛陽崢潔擁有為海內外各行業客戶的定向需求提供獨特的定制化產品解決方案的核心競爭力。
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