연마재는 제조 및 건설에서 전자 및 보석 제작에 이르기까지 다양한 산업에서 중요한 역할을합니다. 그들의 경도는 연삭, 연마 및 절단과 같은 응용 분야에서의 효과를 결정하는 가장 중요한 특성 중 하나입니다. 연마적인 공급 업체로서, 나는 다른 과정에 대한 거친 경도의 영향을 직접 목격했습니다. 이 블로그 게시물에서는 연마 재료의 경도가 무엇을 의미하는지, 측정 방법 및 실제 응용 분야에서 중요한 이유를 탐구합니다.
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연마 재료의 경도 이해
연마 재료의 맥락에서 경도는 변형, 들여 쓰기 또는 긁힘에 저항하는 능력을 말합니다. 원자 또는 분자 수준에서 재료의 내부 강도의 척도입니다. 연마 재료가 표면에서 작동하는 데 사용되면 경도를 사용하면 표면층을 분해하여 공작물에서 재료를 제거 할 수 있습니다. 연마제가 더 어려울수록 대상 재료를 더 효과적으로 자르거나 닦을 수 있습니다.
연마 재료의 경도를 정량화하는 데 사용되는 몇 가지 유형의 경도 척도가 있습니다. 가장 일반적으로 알려진 것은 Mohs 스케일이며, 이는 미네랄을 1 (가장 부드러운)에서 10 (가장 단단한)에서 스케일로 순위를 매 깁니다. 이 척도에서 Talc는 1로 평가되며 가장 어려운 천연 물질 인 Diamond는 10으로 평가됩니다. Vickers, Rockwell 및 Brinell Scales와 같은 다른 척도는 더 정확하며 종종 금속 및 기타 엔지니어링 재료의 경도를 측정하기 위해 산업 환경에서 사용됩니다.
연마 재료의 경도 측정
모스 스케일
MOHS 스케일은 한 재료가 다른 재료를 긁는 능력에 의존하는 질적 척도입니다. 연마제의 MOHS 경도를 결정하기 위해, 알려진 경도 값을 갖는 일련의 기준 광물이 사용된다. 연마제가 기준 광물을 긁을 수는 있지만 더 어렵지 않다면, Mohs 경도는 둘 사이에 있습니다. 예를 들어, 연마제가 플루오 라이트 (4의 MOHS 경도)를 긁을 수 있지만 인회석 (MOHS 경도 5)이 아닌 경우, MOHS 경도는 약 4.5입니다.
비커스 경도 테스트
Vickers 경도 테스트는보다 정량적 인 방법입니다. 정사각형 피라미드 모양의 인덴터는 특정 하중 하에서 연마 물질의 표면으로 압축됩니다. 표면에 남은 압입의 크기는 측정되고, Vickers 경도 수 (HV)는 압입의 하중 및 표면적에 따라 계산됩니다. 이 테스트는 특히 작은 곡물 또는 복잡한 미세 구조가있는 재료의 경우보다 정확한 경도 측정을 제공합니다.
로크웰 경도 테스트
로크웰 경도 테스트는 특히 금속 및 일부 하드 세라믹에 널리 사용되는 또 다른 방법입니다. 다이아몬드 원뿔 또는 경화 된 강철 공은 사소한 예압 후 주요 하중 하의 재료로 압축됩니다. 인덴터의 침투 깊이가 측정되고, 로크웰 경도 수는 주요 하중이 적용되기 전후의 깊이의 차이에 따라 결정됩니다.
연마 적용에서 경도의 중요성
연삭 및 연마
연삭 및 연마 작업에서, 연마 물질의 경도는 재료 제거 속도와 완성 된 표면의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 더 강한 연마제는 재료를 더 빨리 제거 할 수 있지만 제대로 사용하지 않으면 더 많은 표면 손상을 일으킬 수도 있습니다. 반면에 부드러운 연마제는 매끄러운 표면 마감이 필요한 미세한 연마 및 마감 작업에 더 적합합니다.
예를 들어, 스테인레스 스틸 또는 티타늄과 같은 고강도 금속을 연삭 할 때, 경도가 높은 연마제, 예 :녹색 실리콘 카바이드 연마제, 종종 사용됩니다. 녹색 실리콘 카바이드는 약 9.2의 MOHS 경도를 가지므로 거친 금속을 깎는 데 매우 효과적입니다. 대조적으로, 광학 렌즈 또는 보석류를 연마하기 위해, 경도 값이 낮은 산화 세륨 또는 산화 알루미늄과 같은 부드러운 연마제는 표면을 긁지 않고 미러와 같은 마감을 달성하기 위해 선호됩니다.
절단 및 시추
절단 및 드릴링 응용 분야에서 연마제의 경도는 공작물을 침투하는 능력을 결정합니다. 더 단단한 연마제는 콘크리트, 유리 또는 석재와 같은 더 단단한 재료를자를 수 있습니다. 예를 들어, 탁월한 경도를 가진 다이아몬드는 하드 암석과 고강도 복합재를 절단하고 드릴링하기위한 선택의 재료입니다.
연마성 입자가 표면에 고속으로 추진되어 그것을 청소하거나 에칭하는 샌드 블라스팅의 경우, 연마제의 경도는 중요합니다.가넷 모래약 7-7.5의 MOHS 경도가 있기 때문에 샌드 블라스팅에 인기있는 선택입니다. 기본 물질에 과도한 손상을 입히지 않고 금속 표면에서 녹, 페인트 및 기타 오염 물질을 제거하기에 충분히 어렵습니다.
연마 재료의 경도에 영향을 미치는 요인
화학 성분
연마 재료의 화학적 조성은 그 경도에 영향을 미치는 주요 요인 중 하나입니다. 강한 공유 또는 이온 결합이있는 물질은 더 어려운 경향이 있습니다. 예를 들어, 실리콘 카바이드 (SIC)는 강한 공유 결합에 의해 결합 된 실리콘 및 탄소 원자로 구성된 화합물이다. 이로 인해 마모 저항성이 우수한 매우 단단한 재료가 발생합니다.
결정 구조
연마제의 결정 구조는 또한 그 경도에서 중요한 역할을합니다. 사면체 결정 구조를 갖는 다이아몬드와 같은 밀도가 높고 정렬 된 결정 구조를 갖는 재료는 일반적으로 개방적이거나 무질서한 구조를 가진 물질보다 어렵다. 결정 격자에서 원자의 배열은 그들 사이의 결합의 강도에 영향을 미치며, 이는 물질의 경도를 결정한다.
곡물 크기와 모양
연마제의 입자 크기와 모양은 그 명백한 경도에 영향을 줄 수 있습니다. 작은 곡물은 공작물을보다 쉽게 침투하고 단위 면적당 더 높은 압력을 가할 수 있기 때문에 효과적인 경도가 더 높은 경향이 있습니다. 또한, 각도 곡물은 일반적으로 둥근 곡물에 비해 절단 능력 측면에서 더 공격적이고 어렵습니다. 이는 연마에 더 적합합니다.
다른 연마재와 그 경도
실리콘 카바이드
실리콘 카바이드는 검은 실리콘 카바이드와 녹색 실리콘 카바이드의 두 가지 주요 유형에서 이용할 수있는 인기있는 연마재입니다. 검은 실리콘 카바이드는 약 9의 MOHS 경도를 가지며, 더 순수하고 균일 한 결정 구조를 갖는 녹색 실리콘 카바이드는 약 9.2의 MOHS 경도가 약간 높습니다. 실리콘 카바이드는 일반적으로 비철 금속, 세라믹 및 복합재에서 작업하기위한 바퀴, 사포 및 절단 도구에 일반적으로 사용됩니다.
산화 알루미늄
알루미늄 산화 알루미늄 (Allate)은 널리 사용되는 또 다른 연마제입니다. 그것은 약 9의 MOHS 경도를 가지고있어 다양한 응용 분야의 다목적 재료입니다. 산화 알루미늄은 일반적으로 연삭 및 연마 금속, 목재 및 플라스틱에 사용됩니다. 다른 등급에서 거칠고 정밀한 수준의 재료 제거 및 마무리 요구 사항에 맞게 사용할 수 있습니다.
석류석
가넷은 6.5에서 7.5 사이의 MOHS 경도를 가진 실리케이트 미네랄 그룹입니다.가넷 모래샌드 블라스팅, 워터 젯 절단 및 연마적인 폭발 응용 분야에 널리 사용되는 자연적인 연마제입니다. 경도가 높은 경도, 날카로운 가장자리 및 비교적 낮은 먼지 생성으로 유명하여 환경 친화적 인 옵션입니다.
경도를 기준으로 올바른 연마제를 선택합니다
특정 응용 분야의 연마재를 선택할 때는 연마제와 공작물의 경도를 고려해야합니다. 일반적인 경험 법칙은 작업 할 재료보다 어려운 연마제를 선택하는 것입니다. 그러나 원하는 마감, 작동 유형 (연삭, 연마, 절단 등) 및 비용도 고려해야합니다.
예를 들어, 알루미늄과 같은 부드러운 금속을 작업하는 경우 산화 알루미늄과 같은 비교적 부드러운 연마체로 충분할 수 있습니다. 그러나 단단한 합금 또는 세라믹 재료를 다루는 경우 실리콘 카바이드 또는 다이아몬드와 같은 더 어리석은 것이 필요할 수 있습니다.
결론
연마재의 경도는 다양한 산업 응용 분야에서 성능을 결정하는 중요한 자산입니다. 다른 경도 척도, 경도에 영향을 미치는 요인 및 다른 연마재의 특성을 이해하는 것은 특정 작업에 대한 올바른 연마제를 선택하는 데 필수적입니다. 연마적인 공급 업체로서 저는 고객의 다양한 요구를 충족시키는 고품질의 연마 제품을 제공하기 위해 노력하고 있습니다. 당신이 무거운 무거운 연삭을위한 단단하고 공격적인 연마제를 찾고 있든, 훌륭한 연마를위한 부드럽고 부드러운 연마제를 찾고 있든, 우리는 최고의 결과를 달성하는 데 도움이되는 전문 지식과 제품을 보유하고 있습니다.
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참조
- Callister, WD, & Rethwisch, DG (2014). 재료 과학 및 공학 : 소개. 와일리.
- Shackelford, JF (2008). 엔지니어를위한 재료 과학 소개. 피어슨 프렌 티스 홀.
- ASTM 국제. (2019). 금속 물질의 로크웰 경도 및 로크웰 피상 경도에 대한 표준 테스트 방법. ASTM E18-19.
- ASTM 국제. (2018). 금속 물질의 Vickers 경도에 대한 표준 테스트 방법. ASTM E92-17E1.

