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光学冷加工中的抛光粉,抛光胶,粘接胶介绍

 

博信光学元件超市 / 2014-09-23

抛光粉,抛光胶,粘接胶光学冷加工中的重要原料。下面对这三种原料一一做介绍。

 抛光粉

       目前普遍采用的抛光粉是稀土元素的氧化物,用得较多的是二氧化铈(CeO2),其颗粒为六面体,棱角明显,平均直径约2微米,硬度约为莫氏硬度 7~8,比重约为7.3。它比红粉(氧化铁)具有更高的抛光效率。由于制造工艺的氧化铈含量的不同,氧化铈抛光粉有白色(含量达98%以上)、淡黄色、棕黄色。氧化铈抛光粉可用白色结晶的草酸铈(纯度98~99%)、黄色(或粉红色)粉末的工业氧化铈(纯度98~99%)作原料,经高温焙烧制得。
      当用草酸铈作原料时,先将草酸铈装在瓷质蒸发皿内,在750℃左右的高温下焙烧1~2小时左右。然后再在1050℃左右的高温下焙烧一小时左右。若用工业氧化铈作原料则直接在1050℃左右高温下焙烧制得。
      经焙烧后氧化铈从高温状态下倒入室温的洁净水中进行所谓“淬火”处理。然后用球磨机粉碎后进行分级。
玻璃的另一种抛光粉——红粉的颗粒呈球状,平均直径1.0微米左右,硬度在莫氏硬度4~7之间,比重约5.24.由于焙烧温度不同,颜色有黄红色到深红色若干种。
      氧化铁的制取可以用硫酸亚铁(FeSO4•7H2O)在高温下焙烧得到;也可以用硫酸亚铁酸钠Na2CO3反应生成碳酸亚铁(FeCO3)再焙烧得到;或者将硫酸亚铁与草酸起反应生成草酸亚铁再焙烧制得。三种方法中用碳酸亚铁焙烧制得的为较好。
抛光胶和粘接胶
 
         除高速抛光胶外,一般抛光胶的主要成分为沥青和松香。粘结胶的主要成分有松香、蜂蜡、(或石蜡)、沥青、漆片以及一定数量的填充剂(滑石粉、石膏粉,碳酸钙粉等)。
1. 原料
     1)沥青
      沥青是许多有机物的混合物。如石油沥青包含有油分、胶脂及沥青质等主要成分。油分是沥青具有流动性,胶脂是沥青具有弹性及延度,而沥青质使沥青具有粘度及温度稳定性。
     由于沥青是混合物,同时系非晶体,因此没有熔点,只有软化点,即到一定温度开始软化。测定沥青软化点的方法,是在一注满沥青的中空圆环上放上一定重量的钢珠,然后将圆环放入水浴(或甘油浴),加热水浴至一定温度,钢球开始下坠,此温度即为沥青软化点。
     沥青易溶解于汽油、煤油等溶剂中。
     2)松香
     松香亦为非晶体,系由松脂提炼得到,无一定熔点。软化点的温度约在50~70℃。外观为淡黄色到深褐色。纯度越高的松香其透明度越好。松香具有较高的粘结能力和足够的硬度,性脆。易溶于乙醇(酒精)、乙醚、丙酮等溶剂中。
3)石蜡
    石蜡又名白蜡。精制石蜡外观为白色结晶物质,熔点在42-54℃(个别品种有高至102℃)。精制石蜡应无水溶性酸、碱有较高的化学稳定性.
 4)蜂蜡
    蜂蜡是天然产物,黄色到褐棕色,熔点约为60-70℃,能溶解于汽油、苯、丙酮中,对酸、碱有较好的化学稳定性。
 5)漆片
     漆片(又称洋干漆、假漆、虫胶等),为黄褐色固体片状物质,具有较高的粘结能力,易溶于酒精中。
 6)石膏粉
     石膏粉系天然石膏磨碎适当加热(约120-200℃)以后得的半水硫酸钙。
     光学零件固定用石膏,要求具有较小的膨胀系数,以减少零件在石膏凝固过程中的“走动”。根据石膏的膨胀系数将石膏分为三级:
     1级    膨胀系数不大于4微米/厘米
     2级    膨胀系数不大于10微米/厘米
     3级    膨胀系数不大于20微米/厘米
      石膏粉在保管过程中应放于能防潮的容器中,以避免吸收空气中的水分而使石膏粉变质。
 2. 粘结胶
        用于透镜弹性胶法的粘结胶(又称火漆)主要由松香、沥青、粉末填充剂组成。粘结胶要求呈中性,具有良好的粘结能力,对温度变化不敏感。增加填充剂的含量,能提高粘结胶的机械强度,但粘结能力降低,因此填充剂应不超过60%为适宜。增加松香含量,降低沥青含量,能提高粘结胶硬度。
       松香和蜂蜡(或石蜡)的混合胶,常用于平面粗磨上盘及透镜刚性装置粘结工件。根据室温的变化及加工时发热等情况而调整松香和蜂蜡的比例。温度高时增加松香含量使粘结胶硬度加大,温度低使则反之。松香和蜡的混合胶还常用于透镜定心磨边。
   漆片和松香、蜂蜡(或石蜡)的混合物粘结力较大,但零件需较高的温度。单独用漆片作粘结胶常用于需特别大的粘结力场合。
3. 抛光胶
       常用的抛光胶主要由沥青和松香组成,两者的比例根据室温及加工时发热情况等不同而不同。一般情况下,当室温增高或由于加工引起的发热量增大时,应增加松香含量,提高抛光胶“硬度”,反之,则减少松香含量,降低硬度。
       抛光胶中亦可加入适当数量的填充物,以提高其机械强度和耐热性能。如在抛光胶中添入一定数量的毛毡碎屑,对于抛光效率有显著提高。
       近来,一种名叫固马龙(又名香豆酮树脂)的新材料,已作为抛光胶和粘结胶的主要成分。它用作抛光胶时比一般以沥青、松香为主体的抛光胶能承受更大的压力和速度,而保持表面不致有较大变形,被抛光面的光圈与洁度都较好。并且有意高速高压,抛光胶率有较大的提高。以它为主体配以蜂蜡等组成的粘结胶要强。因此,用它粘结的工件能承受较大的压力和较高的转速。
      固马龙在使用时需加入10%左右的邻苯二甲酸二丁脂作固化剂。

 

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