Warum sollte schwarzes Siliziumkarbid der P-Serie zur Herstellung von wasserabrasivem Schleifpapier verwendet werden?
Schwarzes Siliziumkarbid der P-Serie umfasst P12, P16, P20, P24, P30, P36, P40, P50, P60, P80, P100, P120, P150, P180, P220, P240, P280, P320, P360, P400, P500, P600, P800, P1000, P1200, P1500, P2000, P2500, P3000, P4000, P5000.
Für wasserabrasive Schleifpapiere wird schwarzes Siliziumkarbid der P-Serie als Schleifkorn verwendet, hauptsächlich aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften, der Anpassungsfähigkeit an den Produktionsprozess und der umfassenden Vorteile der Schleifwirkung. Die spezifischen Gründe lassen sich anhand der folgenden drei Aspekte analysieren:
1. Spezielles Design der Produkte der P-Serie und Abstimmung mit beschichteten Schleifmitteln
Partikelgrößenkonzentration und Schleifleistung
Die P-Serie („P“ steht für Coated Purpose) weist durch strenge Sieb- und Beizprozesse eine hochkonzentrierte Partikelgrößenverteilung auf (z. B. einen hohen Anteil basischer Partikel in P600). Der Gehalt an großen Partikeln und Feinstaub ist extrem gering. Dadurch werden die Schleifkörner gleichmäßig auf dem Schleifpapierträger verteilt. Kratzer oder unwirksames Schleifen durch ungleichmäßige Partikelgröße werden vermieden, und die Schleifleistung wird deutlich verbessert.
Vergleich: Die F-Serie (für gebundene Schleifmittel) verfügt über ein breiteres Partikelgrößenspektrum und eignet sich besser für dickschichtige Bindungsszenarien wie Schleifscheiben.
Hydrophilie und Anpassung an feuchte Umgebungen:
P-Sand wurde zwei Beizprozessen unterzogen, um Verunreinigungen wie freien Kohlenstoff und Silizium aus der Schmelze zu entfernen. Er weist eine hohe Oberflächenreinheit und ausgezeichnete Hydrophilie auf. Während des Wasserschleifprozesses können Wassermoleküle die Oberfläche der Schleifpartikel schnell benetzen und so einen stabilen Kühl- und Schmierfilm bilden, der Verstopfungen reduziert und die Lebensdauer des Schleifpapiers verlängert.
Partikelform und Schnittkraft:
P-Sand wird durch ein spezielles Formgebungsverfahren zu einer facettenreichen Pyramiden- oder Diamantstruktur (anstelle eines Kreises) mit scharfen Kanten und hoher Druckfestigkeit (Druckfestigkeit 186 kN/cm²) geformt. Diese Form ermöglicht eine kontinuierliche Schnittkraft beim Wasserschleifen und ermöglicht einen schnellen Materialabtrag, anstatt nur zu reiben.
2. Die Materialvorteile von schwarzem Siliziumkarbid beim Wasserschleifen
Hohe Härte und Verschleißfestigkeit
Schwarzes Siliziumkarbid hat eine Mohshärte von 9,2–9,3, die nach Diamant die höchste ist, und eignet sich zum effizienten Schleifen von Materialien mit hoher Härte wie Glas, Keramik und Stein. Seine Verschleißfestigkeit ist besser als die von Korund und es bleibt auch in feuchter Umgebung schnittstabil, wodurch der häufige Schleifpapierwechsel reduziert wird.
Chemische Stabilität und Rostbeständigkeit
Beim Schleifen mit Wasser müssen die Schleifpartikel lange Zeit mit Wasser und Metallresten in Kontakt sein. Schwarzes Siliziumkarbid ist im pH-Bereich von 4–13 chemisch stabil, oxidiert oder hydrolysiert nicht leicht und enthält keine ferromagnetischen Substanzen (magnetische Substanzen ≤ 0,02 %). Dies verhindert, dass Wasser rostet und die Oberfläche des Werkstücks verunreinigt.
Wärmeleitfähigkeit und Thermoschockbeständigkeit
Siliziumkarbid hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit (ca. 120 W/m·K), wodurch die beim Schleifen entstehende Wärme schnell abgeleitet werden kann und eine lokale Überhitzung verhindert wird, die zu einer Verformung des Substrats führt. Der Wärmeausdehnungskoeffizient ist niedrig (4,4 × 10-6/℃), und es reißt beim Schleifen mit abwechselnd heißem und kaltem Wasser nicht so leicht.
3.Spezifische Anforderungen des Wassermahlprozesses für die P-Serie
Anforderungen an das Reduzierschleifen und die Oberflächengenauigkeit
Wasserschleifen wird häufig zum Feinpolieren (z. B. von Autolacken und Edelstahloberflächen) verwendet und tiefe Kratzer müssen vermieden werden.
Die konzentrierte Partikelgröße des P-Sandes kann die Schnitttiefe steuern. In Kombination mit dem Matteffekt (die Oberflächenrauheit des schwarzen Siliziumkarbids ist nach dem Schleifen gleichmäßig) lässt sich leicht eine Oberflächengüte von Ra0,02–0,04 μm erreichen.
Haftungsanforderungen für flexible Substrate:
Das Substrat von wasserabrasivem Schleifpapier (z. B. Schwamm und Tuch) erfordert eine starke Verzahnung der Schleifkörner. Nach dem Beizen vergrößern sich die Oberflächenmikroporen des P-Sandes, und die Verankerungswirkung wird durch die Harzbindung um mehr als 30 % verbessert, was die Sandabtragsrate deutlich reduziert.
Umweltschutz und Arbeitssicherheit:
Schwarzer Siliziumkarbid-P-Sand enthält keine Schwermetalle (Fe₂O₃ ≤ 0,1 %), und die beim Wasserschleifen entstehende Abfallflüssigkeit ist leichter zu handhaben. Seine geringe Staubentwicklung (Reduzierung der Schwebstoffe um mehr als 50 %) gewährleistet zudem die Luftqualität bei Nassbearbeitungen.
Fazit:
Die Wahl der schwarzen Siliziumkarbid-P-Serie für wasserabrasives Schleifpapier ist im Wesentlichen das synergetische Ergebnis von Materialeigenschaften (hohe Härte, chemische Inertheit) und Prozessanpassungsfähigkeit (hydrophiles Design, konzentrierte Partikelgröße, scharfe Form). Es erfüllt nicht nur die Kernanforderungen von Wasserschleifszenen hinsichtlich Wärmeableitung, Rostschutz und Feinpolieren, sondern optimiert durch spezielle Verfahren (wie Beizen und Formen) auch die Schleifleistung und Lebensdauer und ist somit eine unverzichtbare Option im Bereich der beschichteten Schleifmittel.