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二氧化硅抛光液-碧威石材研磨抛光测试案例

2011-11-10

二氧化硅抛光液-石材研磨抛光测试案例

此案例为碧威协助一石材加工客户测试研磨石材，市面氧化硅抛光液产品甚多，此客户也尝试过多家抛光液，但研磨後表面光泽度都达不了客户要求，客户要求研磨後表面光泽度需达90以上的二氧化硅(二氧化硅)抛光液，碧威所生产氧化硅抛光液广泛用於精密光学器件丶蓝宝石片…精密抛光为多，而未尝试过石材研磨抛光，故碧威工程师特地前往与客户接触了解加工需求後并协助，在此案例碧威所提供的硷性二氧化硅抛光液是以高纯硅粉为原料，在催化剂作用下，通过热水解的方法生产。广泛用於奈米级的化学机械抛光，初次提供粒径在30~50nm丶50-70nm及70~90nm三种规格；

打磨测试是以手工加电动工具打磨抛光为主(量产才会以机器打磨)(图一)

第一次测试结果，碧威提供二氧化硅抛光液光泽度在85左右(图二)

再与碧威生产工程师研讨後，将原来的提供的氧化硅磨液配方依客户石材的需求再作调整(浓度与粒径及pH…调整)测试，第二次测试就有达90左右(图三丶四)。

将原来的提供的氧化硅磨液配方依客户石材的需求再作调整(浓度与粒径及pH…调整)测试1

将原来的提供的氧化硅磨液配方依客户石材的需求再作调整(浓度与粒径及pH…调整)测试2

经由第一次测试结果此石材後以粒径50-70nm填平孔洞效果较佳，若能以两种大小粒径规格先後做抛光较果能更快达到，但因工厂研磨加工过程所限，所以只以一规格作加工抛光。在打磨抛光石材有针对不同石材的物理化性质(如表面孔隙…)之分，适合这种石材打磨抛光用的磨料未必适合另一种石材的打磨抛光，根据具体情况决定使用磨料的品种。石材加工建议，打磨抛光时应根据石材的情况正确选择磨料，随时观察板材表面的打磨抛光的状况，及时发现问题，采取相应的办法解决问题。

未抛光表面SEM图

表面光泽度85之SEM图

表面光泽度90之SEM图

附注:

石材定义:

凡是由天然岩石开采而得到的毛料，或经加工而制成的块状或板状岩石，统称为石材。石材是古老的建筑材料之一，由於其抗压强度高，耐磨丶耐久性好丶美观而且便於就地取材，所以现在仍然被广泛的使用。石材在建筑中常被用作砌体材料丶装饰材料，还可以作为胶结材料和人造石的原料。

在建筑施工中应根据建筑物等级丶建筑结构丶环境特点等因素，来选用适当的石材，以适用丶经济丶美观。

石材的主要技术性质

表观密度：根据密度的大小丶石材分为轻石和重石两类：表观密度大於1800Kg/m^3者为重石，重石适用於建筑物的基础丶贴面丶不采暖房屋外墙丶地面丶路面丶桥梁及水利建筑物；表观密度小於1800KG/M^3者为轻石，轻石主要用於采暖房屋外墙。
抗压强度：在石材饱水状态下，取三个边长为70.7mm的立方体试块，求得抗压强度的平均值，以此作为评定石材标号的等级的标准。石材的强度等级分为：MU100丶MU80丶MU60丶MU50丶MU40丶MU30丶MU20丶MU15丶MU10。
抗冻性：石材的抗冻性主要取决於矿物成分丶孔隙率等。抗冻性合格的石材应在规定的冻融回圈次数内，无贯穿裂缝穿过试件两棱角，品质损失不超过5%，强度减少不大於25%。
耐水性：石材的耐水性按软化系数为高丶中丶低三等：高耐水性的石材，软化系数大於0.9；中耐水性的软化系数为0.7-0.9；低耐水性的软化系数为0.6-0.7。一般软化系数低於0.6的石材，不允许用作重要建筑。

石材的品种及应用

毛石：它是爆破後直接得到的形状不规则的石块。毛石依其平整程度又分为乱毛石和平毛石。乱毛石形状不规则，乱毛石一般在一个方向上达30-40cm，品质约为20-30Kg，乱毛石常用于砌筑毛石基础丶勒脚丶墙身丶堤坝丶挡土墙等，也可用於大体积混凝土中（也称毛石混凝土）。将乱毛石略经加工就得到了平毛石，它的形状比乱毛石整齐，基本上有六个面，常用於砌筑基础丶勒脚丶墙身丶桥墩丶涵洞等。
料石：是由人工或机械开采的较规则的六面体石块，经人加工凿磨而成的。按表面加工的平整程度，料石分为毛料石丶粗料石丶半细料石和细料石四种毛料石一般不加工或稍加修整，以便砌筑时相互和缝，厚度不小於20cm，长度为厚度的1.5-3倍；粗料石表面凹凸深度不大於2cm；半细料石不大於1cm；细料石经细加工，表面凹凸深度要求不大於0.2cm。制成长方形的称为条石丶长宽大致相等的称为方石，楔形的称为拱石。料石一般有致密均匀的砂岩丶石灰岩丶花岗岩开凿而成，用於建筑物的基础丶勒脚丶墙身丶踏步丶砌拱等。
石板材：是用致密岩石凿平或锯解而成的石材。饰面用的石板或地面板要求耐久丶耐磨丶色彩美观丶无裂缝，一般采用花岗岩或大理石板材。花岗岩板材是用花岗岩荒料加工制成的板材石材，其抗压强度高达120-250MPa，耐久性好（75-200年）。根据用途和加工方法，花岗岩石板分为以下四种：（1）剁斧板材表面粗糙，具有规则的条状斧纹。（2）机刨板材表面光滑，具有相互平行的刨纹。（3）粗磨板材表面光滑，无光。（4）磨光板材表面光亮丶色泽明显丶有镜面感。前三种适用於建筑物外墙面，柱面，台阶，勒脚等；後一种适用於内外墙面丶柱面。
大理石板材是用大理石荒料经锯切丶研磨丶抛光及切割而成的石材，常用规格为厚20mm丶宽150-195mm丶长300-1220mm。大理石板材硬度小，容易加工和磨光，材质均匀，抗压强度为70-110MPa，耐用年限为40-100年，大理石板材主要用於室内装饰，当空气中含有二氧化硫时，大理石面层会因风化而失去光泽和改变颜色并逐渐破损。
石渣：它是将天然大理石及其他天然石材破碎石加工而成。具有多种光泽，常用作人造大理石丶水磨石丶斩假石丶水刷石丶干粘石的骨料。石渣应颗粒坚硬，有棱角丶洁净，不含有风化的颗粒，使用时要冲刷乾净。

石砖

石砖其实在石材界早就存在，其最常用的名称是大理石复合瓷砖（或复合板），但创新式地把这种石材与瓷砖的结合体简称“石砖”，并把石砖做为一种新型材料来大力推广。简而言之，石砖是人造的材料。由部分的天然材料加入其中同人造材料一同构成建材。

石材打磨抛光流程:

由於石材产品类型不同，因此打磨流程也有较大不同。

自动连续磨机的打磨抛光流程：
检查材料的状况－胶补－开机前检查－上板－切边－依次启动各磨头－观察打磨抛光的情况－调整打磨参数－烘乾－打蜡丶清洁－检验－下板－包装。
弧面板的打磨抛光流程：
检查材料状况－胶补－人工粗磨－检验－上板－开机前检查－粗磨－检查粗磨情况－细磨－抛光－检查抛光情况－下板。
异型线条的打磨抛光流程：
检查材料的状况－检查造型的形状是否合格－按标准模板画轮廓线－粗磨两端面－从两端往中间粗磨－细磨－拼接－水磨刀400#後拆开－打磨抛光－检验。