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在陶瓷拋光工藝中,硅溶膠憑借其獨特的膠體特性和化學(xué)穩(wěn)定性,作為拋光磨料的分散劑、粘結(jié)劑或助磨劑,能顯著提升拋光效率、表面光潔度及產(chǎn)品質(zhì)量。以下從作用原理、應(yīng)用優(yōu)勢、關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)及使用注意事項展開說明:
陶瓷拋光的核心是通過磨料(如金剛石、碳化硅、氧化鋁等)對陶瓷坯體表面進(jìn)行精細(xì)研磨,去除表面缺陷(如劃痕、凹凸),獲得平整、光亮的鏡面效果。硅溶膠的作用主要體現(xiàn)在以下方面:
磨料分散與懸浮
硅溶膠是納米級 SiO?顆粒(粒徑 5-100nm)在水中的穩(wěn)定膠體,其表面帶負(fù)電荷(通常為堿性硅溶膠),能通過靜電斥力將拋光磨料顆粒(微米級)均勻分散在水相中,防止磨料團(tuán)聚。
避免磨料團(tuán)聚形成大顆粒劃傷陶瓷表面,保證拋光均勻性;
提高磨料的懸浮穩(wěn)定性,減少沉淀,延長拋光液使用壽命。
精細(xì)研磨與鏡面效果
硅溶膠自身的納米 SiO?顆粒可作為輔助磨料,參與微量切削:
納米 SiO?硬度適中(莫氏硬度 6-7),低于陶瓷基體(如氧化鋁陶瓷莫氏硬度 9),但高于表面雜質(zhì),可選擇性去除表面微缺陷,實現(xiàn)超精細(xì)拋光;
拋光過程中,硅溶膠在陶瓷表面形成極薄的 SiO?吸附層,減少磨料對基體的過度切削,保護(hù)表面結(jié)構(gòu),*終獲得 Ra≤0.01μm 的鏡面光潔度。
粘結(jié)與成膜輔助
在部分干拋或半干拋工藝中,硅溶膠可作為磨料與拋光墊之間的粘結(jié)介質(zhì):
其成膜性好,干燥后形成透明、堅硬的 SiO?薄膜,將磨料顆粒固定在拋光工具表面,提高磨料利用率;
薄膜具有一定韌性,可緩沖磨料對陶瓷表面的沖擊,避免脆性陶瓷開裂。
提升拋光效率與表面質(zhì)量
磨料分散均勻性提升 30% 以上,減少因團(tuán)聚導(dǎo)致的局部過度拋光或拋光不足;
納米 SiO?協(xié)同作用,使陶瓷表面粗糙度(Ra)降低至 0.005μm 以下,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)拋光液效果,尤其適用于高檔陶瓷(如微晶玻璃陶瓷、氧化鋯陶瓷)。
保護(hù)陶瓷基體,減少損傷
硅溶膠的膠體潤滑性可降低磨料與陶瓷表面的摩擦系數(shù),減少劃痕和微裂紋產(chǎn)生;
堿性硅溶膠(pH 9-11)可輕微溶解陶瓷表面的硅酸鹽雜質(zhì),輔助去除頑固污漬,同時避免酸性介質(zhì)對陶瓷的腐蝕。
環(huán)保與工藝兼容性強(qiáng)
主要成分為 SiO?和水,無重金屬、VOC 等污染物,符合環(huán)保要求;
與水基拋光液體系兼容性好,可與各類磨料(金剛石、立方氮化硼)、表面活性劑復(fù)配,調(diào)節(jié)粘度和 pH 值適應(yīng)不同陶瓷材質(zhì)(如瓷磚、精密陶瓷零件)。
粒徑選擇
粗拋階段:選用較大粒徑硅溶膠(30-50nm),配合粗磨料(如 800-1500 目金剛石),提高切削效率;
精拋階段:選用小粒徑硅溶膠(5-20nm),配合超細(xì)磨料(如 3000-8000 目氧化鋁),實現(xiàn)鏡面效果。
固含量與粘度
固含量:通常控制在 20%-40%。低固含量(20%-30%)適用于分散磨料,高固含量(30%-40%)適用于需要粘結(jié)作用的干拋工藝;
粘度:一般為 5-30mPa?s,過低易導(dǎo)致磨料沉降,過高則流動性差,影響拋光液均勻性。
pH 值
堿性硅溶膠(pH 9-11):應(yīng)用*廣,分散性和穩(wěn)定性優(yōu),適合大多數(shù)陶瓷(如瓷磚、日用陶瓷);
中性硅溶膠(pH 6-8):適用于對堿性敏感的陶瓷(如含鋯、鈦的特種陶瓷),避免表面腐蝕。
穩(wěn)定性
選擇保質(zhì)期長(6 個月以上)、不易凝膠的硅溶膠,避免因儲存過程中顆粒團(tuán)聚影響使用效果。
濃度調(diào)節(jié)
根據(jù)陶瓷材質(zhì)(如硬質(zhì)瓷、軟質(zhì)瓷)和拋光階段(粗拋、精拋),通過加水稀釋硅溶膠至合適濃度(通常固含量 10%-20%),濃度過高易導(dǎo)致表面殘留,過低則效率下降。
與磨料的配比
硅溶膠與磨料的質(zhì)量比一般為 1: (3-5),具體需通過試驗調(diào)整:磨料比例過高易產(chǎn)生劃痕,過低則拋光效率低。
溫度與 pH 控制
拋光液溫度建議控制在 20-40℃,過高會加速硅溶膠老化(顆粒團(tuán)聚);
避免與強(qiáng)酸、高濃度電解質(zhì)(如氯化鈣)接觸,防止硅溶膠破乳沉淀。
后處理
拋光后需用清水沖洗陶瓷表面,去除殘留的硅溶膠和磨料,避免干燥后形成白漬(可配合弱酸性清洗劑增強(qiáng)清洗效果)。
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硅溶膠憑借其耐高溫性、成膜性、粘結(jié)性及良好的透光性,在防火玻璃(尤其是復(fù)合防火玻璃、灌注型防火玻璃)的生產(chǎn)中扮演重要角色,主要用于提升玻璃的防火隔熱性能、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及安全性。以下從作用機(jī)理、應(yīng)用方式、
2025-07-10
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2025-07-10
氧化硅拋光液(硅溶膠拋光液)是以高純度硅溶膠為原料,經(jīng)特殊工藝制備的高純度低金屬離子型拋光產(chǎn)品,廣泛用于半導(dǎo)體、光學(xué)、硬盤、金屬等材料的納米級高平坦化拋光,具有拋光速率高、表面粗糙度低、分散性好、環(huán)保
2025-09-19
陶瓷拋光用大粒徑硅溶膠 比表面大 性能穩(wěn)定 支持驗廠的工作原理介紹?
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