製品紹介
バー
ビーズと球体
ボルト＆ナット
坩堝
ディスク
繊維
映画
フレーク
フォーム
フォイル
顆粒
ハニカム
インク
ラミネート
しこり
メッシュ
メタライズド・フィルム
プレート
粉類
ロッド
シーツ
単結晶
スパッタリングターゲット
チューブ
洗濯機
ワイヤー
コンバータと計算機
私たちのために書く
Al2O3研磨粉：工業用および研究室用テクニカルガイド
はじめに
望遠鏡の鏡を光学公差に近づける研磨作業でも、チタン製整形外科インプラントのクリーニングでも、酸化アルミニウム研磨粉は定番です。化学的にはAl2O3として知られるこのセラミック砥粒には、複数の等級と相があります。適切な選択は、均一で光沢のある仕上げと、微小スクラッチだらけの表面の違いを意味します。
結晶相の選択
琢磨には2つの結晶形があります：
-
α-Al2O3（アルファアルミナ）：緻密なコランダム構造、サファイアに近い硬度。熱や機械的ストレスに安定で、ガラス、硬質金属、セラミックスに適している。
-
γ-Al2O3（ガンマアルミナ）：より柔らかく、壊れやすい。使用中に分解するため、より軟らかい金属やポリマー複合材をよりきめ細かく仕上げることができる。
切削速度、スラリーの挙動、最終的な粗さに直接影響します。
粒子径とアプリケーションの適合
産業界では、5 µm から 0.05 µm までの粒子径を扱うことがよくあります。例えば
| 公称サイズ | 一般的な用途 | 材料例 | おおよそのRa結果 |
|---|---|---|---|
| 5 µm | プレポリッシュ、スクラッチ除去 | ステンレス、真鍮 | ~0.3-0.4 µm |
| 1 µm | 中間 | ガラス、ジルコニア | ~50-100 nm |
| 0.05 µm | 最終仕上げ | 光学フラット、半導体ウェハー | <10 nm |
3ステップの光学シーケンスは、3 µm → 1 µm → 0.05 µmと進み、ステージ間でパッドを変更する場合があります。中間のステップを省略すると、通常、時間の節約よりもコストがかかります。
スラリーの調製とプロセス制御
ほとんどの琢磨セットアップの場合
-
濃度：脱イオン水に5～20 wt%のAl2O3粉末。
-
pH：セラミックとガラスには中性、酸化しやすい金属には弱酸性（pH4～6）。
-
パッドの選択：脆い基材にはフェルトまたはポリウレタン、延性のある金属には織布。
-
圧力：デリケートな部品には20～80kPa程度、重い部品の除去には150kPaまで。
-
回転数：薄い部品はオーバーヒートの危険性が高い。
一部の光学工場では、琢磨ラップをチャージする前に ASTM E112粒度検証を行い、特大の砥粒が工程に入らないようにしています。
用途
-
金属：ステンレス鋼の仕上げには、3 µmのγ-Al2O3と1 µmのα-Al2O3が効果的です。表面のエッチングを防ぐため、アルミニウム合金ではアルカリ性スラリーを避ける。
-
ガラスと光学部品：α-Al2O3をフィルター付きスラリー（0.2 µmろ過）で使用し、ランダムな傷を防ぐ。熱歪みを避けるため、30℃以下に保つ。
-
セラミック：アルミナやジルコニアの部品では、連続的なスラリー流により、局部的な加熱やマイクロクラックの発生を防ぐ。
-
半導体：超高純度 (99.99%以上) のα-Al2O3は、多くの場合0.05 µmグレードで、ウェハーの最終平坦化の標準となっています。
よくある問題のトラブルシューティング
| 症状 | 考えられる原因 | 調整 |
|---|---|---|
| ランダムな深いスクラッチ | 過度の粒子汚染 | スラリーをろ過する。 |
| 表面のかすみ | パッドの艶出しまたは磨きすぎ | パッドをドレスする。 |
| 不均一な光沢 | スラリーの分配不良 | パッドの予備浸漬、供給速度の調整 |
| パッドの過剰摩耗 | 過度の圧力 | パッドを材料に合わせる。 |
安全性と保管
アルミナセラミックは不活性ですが、その微細な粉塵は呼吸器系を刺激することがあります。吸引するか、微粒子用マスクを着用して作業してください。Al2O3は時間とともに周囲の湿気を吸収し、スラリーの挙動を変化させます。
最終備考
適切な酸化アルミニウム砥粒を選ぶことは、カタログから砥粒サイズを選ぶことだけではありません。結晶相、粒子分布、純度、およびプロセスパラメータはすべて、最終的な表面に寄与します。光学フラット、精密医療機器、半導体ウェハーなど、要求の厳しい作業では、これらの詳細が部品が仕様を満たすかどうかを決定します。
スタンフォード・アドバンスト・マテリアルズでは 、実験室および生産スケールの研磨用に調整された複数のグレードを提供して います。当社の技術チームは、粉末の特性をお客様のプロセスに正確に適合させることができ、より早く、より少ない不合格品で目標表面仕上げを達成することができます。
Chin Trento
