作为超硬树脂磨具填料使用的金属氧化物,很多有抛光的功能,其中氧化铬和氧化铈是两个典型的代表。氧化铬大家应用的很多,国内几乎每一个厂家或多或少都有使用,大家对他比较了解。相对于氧化铬,氧化铈应用范围没有那么广,不少小伙伴不是很了解,今天简单聊一下。
第一:氧化铈的基本概况
氧化铈的化学式为CeO2,密度7.13g/cm3,熔点2397℃,不溶于水和碱,微溶于酸。
氧化铈的颜色:纯品是白色,市场上常见的往往因为含有杂质而呈现黄色、黄红色、粉红色、黄褐色等不同的颜色。
氧化铈按照纯度分为不同等级:低纯 :纯度不高于99%;高纯:99.9%~99.99%;超高纯99.999%以上。
氧化铈按粒度分为:粗粉、微米级、亚微米级、纳米级。
铈属于稀土元素,大部分的稀土元素呈现六方晶格的特点,呈现较强的延展性和韧性。鉴于此,氧化铈在超硬树脂填料中大多呈现抛光的效果。氧化铈也是稀土抛光粉之一。
那么问题来了,氧化铈和氧化铬,谁的抛光效果更好?
第二:氧化铈和氧化铬抛光的对比
抛光效果上,通常情况下,氧化铬在各类金属材料中的抛光效果比氧化铈好一些,而氧化铈在玻璃、石英、陶瓷等很多非金属材料中的抛光效果比氧化铬好一些。
但是也要注意,这个是通常情况下的表现,也有一些特殊的时候。比如,有些实战经验表明:氧化铈在磁性材料的抛光方面比氧化铬的效果要好一些。各位使用的时候要特别注意。
有些小伙伴在使用氧化铬和氧化铈的时候提出一个问题:在超硬树脂磨具填料中是不是填料的相对密度越大,压制出来的磨具致密度越高,抛光效果越好?
在其他条件相同的条件下,填料密度越大,磨具致密度确实越高。比如你之前用的是氧化铬,氧化铬的密度是5.21 g/cm³,现在换成了氧化铈,氧化铈的密度是7.13g/cm³,磨具理论的总密度自然就变大了。
有人认为致密度越高,磨削过程中挤压效果越明显,磨削出来的产品外观就会越好,抛光效果就越好。这种理解我本人不是很赞同。先不说看待磨具的抛光效果应该有一个完整的整体思路,单从加工对象上来说,不同的加工对象对应的效果就不一样。比如,你分别拿添加氧化铈和氧化铬的超硬树脂磨具加工玻璃和硬质合金,得出的抛光效果是不一样的。
第三:氧化铈在超硬树脂磨具中的含量
都是抛光材料,氧化铈跟其他材料不同的是它在超硬树脂磨具中的含量要高一些。这个“高一些”可能还不能完全表示清楚,如果有标准的话,根据实际经验来看,估计至少也是10个体积点以上才有比较好的抛光效果。在国外,很多用于磨削抛光玻璃的树脂超硬磨具中,氧化铈往往被添加到15-25个体积点之间。
有人说中医的不传之秘在于量,这点在超硬树脂磨具填料中也同样适用,后面我会单独写一篇关于此的文章。
第四:氧化铈的选择
前面几点基本上看后就明白了,最后一点往往是最容易被忽略的,但却是我认为最重要的。
如果你仔细观察的话,你会发现氧化铈的价格千差万别,从几元钱一公斤到大几千一公斤,为啥会出现这么大的区别呢?
首先氧化铈属于稀土抛光粉,这个涉及到国际和国内大的商业环境的因素,在一些特殊时期,价格波动特别大。这是大的背景。
其次是氧化铈的颜色、粒度、纯度不同,价格也不同。如果要用于超硬树脂磨具填料的话,粒度上一般要求比较细,这样做出来的磨具抛光效果会好一些。粒度细一些的往往价格会贵一些。填料对于纯度也有要求,但不是很高。工业上用的99.99%纯度和99%纯度区别不大。对于氧化铈颜色,这个问题大家一定要看仔细,尤其是那种本身颜色比较深的,价格还很便宜的,不知道里面到底有多少杂质,有些可能含有大量的氧化铁。在这一点上,上当的人很多。
最后,在具体使用的过程中可以和氧化镧之类的其他氧化物混合使用,抛光效果更佳。
总结:
氧化铈,作为稀土抛光材料之一,应用于超硬树脂磨具的填料,在玻璃、石英、陶瓷、磁性材料等材料的抛光上表现优异。因为要求添加量大和本身价格较高,造成使用成本较高,是超硬树脂磨具填料中的贵族。