АБРАЗИВНІ МАТЕРІАЛИ

Штучний (синтетичний) алмаз. Синтетичні алмази одержують з графіту при високих тисках і високій температурі. Вони мають ті ж фізичні і хімічні властивості, що й природні алмази. Висока твердість забезпечує алмазному зерну вельми високі ріжучі властивості, здатність руйнувати поверхневі шари твердих металів і неметалів.   Міцність алмазу на вигин невисока.   Одним із суттєвих недоліків алмазу є порівняно низька температурна стійкість.   Це означає, що при високих температурах алмаз перетворюється на графіт, таке перетвореннч починається у звичайних умовах при температурі близькій до 800 ° С.

Карбід бору є з'єднання бору з вуглецем. Твердість і абразивна здатність зерен карбіду бору нижче твердості алмазів і зерен з КНБ, але вище зерен з електрокорунду і карбіду кремнію.   Карбід бору використовується в порошках і пастах для доведення виробів з твердих матеріалів.   Практикою встановлено, що карбід бору, раціонально застосовувати для притирання точних конічних і фасонних поверхонь.

Першим штучним абразивом, отриманим в електричній печі, був карбід кремнію SiC, відкритий Е.Ачесоном (США) в 1891. При нагріванні кременистого піску і коксу в електричній печі кремній відновлюється і з'єднується з вуглецем, утворюючи карбід кремнію у вигляді маси зрощених кристалів (кольором від зеленого до чорного) пластинчастої гексагональної структури. У залежності від вмісту домішок, карбід кремнію буває двох марок: зелений, що містить не менше 97% карбіду кремнію, і чорний, в якому карбіду кремнію - 95-97%.Зелений карбід кремнію в порівнянні з чорним більш крихкий. Можливо, що це і визначає перевагу зеленого карбіду кремнію над чорним при обробці твердих і надтвердих матеріалів. Абразивна здатність зеленого карбіду кремнію приблизно на 20% вище, ніж чорного. Карбід кремнію - один із самих твердих штучних абразивів - відносно крихкий, і тому його зазвичай не застосовують для шліфування сталі. Він широко використовується для шліфування цементованих карбідів, чавуну, металів, що не містять заліза, і неметалічних матеріалів, наприклад кераміки, шкіри і гуми.

Кубічний нітрид бору (КНБ) - надтвердий матеріал, вперше синтезований у 1957, містить 43,6% бору і 56,4% азоту. Кристалічна решітка КНБ є алмазоподібному, тобто вона має таку ж будову, як і грати алмазу, але містить атоми бору й азоту. Параметри кристалічної гратки КНБ дещо більші, ніж грати алмазу; сказаним, а також меншою валентністю атомів, що утворюють грати КНБ, пояснюється його дещо менша твердість у порівнянні з алмазом. Кристали кубічного нітриду бору мають теплостійкість до 1200 ° С, що є одним з головних достоїнств у порівнянні з алмазом. Ці кристали отримують шляхом синтезу гексагонального нітриду бору при наявності розчинника (каталізатора) у спеціальних контейнерах на гідравлічних пресах, що забезпечують необхідну високий тиск (близько 300-980 МН/м2) і високу температуру (близько 2000 ° С). На відміну від алмазу, кубічний нітрид бору нейтральний до заліза і не вступає з ним у хімічну взаємодію. Висока твердість, термостійкість і нейтральність до заліза, зробили кубічний нітрид бору вельми перспективним надтвердим матеріалом для обробки різних залізовмісних сплавів (легованих сталей і ін) забезпечує різке зниження адгезійного і дифузійного зносу інструменту (в порівнянні з алмазним). З кубічного нітриду бору готуються шліфпорошків і мікропорошки, з яких виготовляють абразивно-доводочні та полірувальні пасти (пасти "ельбор", пасти "Кубоніта").

Електрокорунд нормальний - штучний  абразивний  матеріал, що має високу твердість (нижче алмазів, зерен КНБ і карбіду бору), застосовується при приготуванні полірувальних паст.

Завдяки високій твердості, міцності і гострим краях зерна, електрокорунд білий інтенсивно знімає шар металу з поверхонь загартованих, цементованих і азотованих сталей.   Електрокорунд білий використовують для приготування абразивно-доводочних абразивних матеріалів.

Електрокорунд хромистий має рожеве забарвлення, має постійністю фізико-механічних властивостей і високим вмістом монокристалів.   Форма зерен переважно ізометрична.   При здійсненні остаточної операції відмічено, що електрокорунд хромистий помітно поліпшує світловідбивальну здатність оброблених поверхонь.

Електрокорунд титанових близький до електрокорунду нормального, але відрізняється від останнього великою постійністю властивостей.   Присадки титану збільшують в'язкість абразивного матеріалу.

Природний алмаз (А)- мінерал, що складається з одного хімічного елемента - вуглецю. Зустрічається у вигляді невеликих кристалів різної форми від 0,005 до декількох карат (карат дорівнює 0,2 г). Алмази бувають безбарвні або пофарбовані в різні тони: жовті, темно-зелені, сірі, чорні, фіолетові, червоні, блакитні та ін. Алмаз є найбільш твердим мінералом. Висока твердість забезпечує алмазному зерну вельми високі ріжучі властивості, здатність руйнувати поверхневі шари твердих металів і неметалів. Міцність алмазу на вигин невисока. Одним із суттєвих недоліків алмазу є порівняно низька температурна стійкість. Це означає, що при високих температурах алмаз перетворюється на графіт, таке перетворення починається у звичайних умовах при температурі близькій до 800 ° С. З кристалів і їх осколків виготовляють однолезвійний ріжучі інструменти та алмазно-металеві олівці для правки шліфувальних кругів.

Наждак (Н) представляє собою гірську породу, що містить до 60% кристалічної окису алюмінію (глинозему).   Це дрібноокристалічна речовина чорного або чорно-сірого кольору.   Внаслідок значного вмісту домішок, по абразивної здатності наждак поступається корунду.   Наждак йде на виготовлення абразивно-доводочних матеріалів, наждачного полотна і брусків.

Природний корунд представляє собою гірську породу, що складається в основному з кристалічною окису алюмінію.   У кращих зразках корунду міститься до 95% окису алюмінію.   Колір корунду різний: рожевий, бурий, синій, сірий та ін. Корунд  більш в'язкий і менш крихкий, ніж наждак, володіє більшою твердістю.   Корунд широко застосовують у вигляді порошків і мікропорошків;  він входить до складу абразивних сумішей, що використовуються при доведенні і поліруванні, а також чищенні поверхні.