Характеристики абразивов

Алмаз (бриллиант, адамант) — одна из кристаллических полиморфных модификаций углерода. Разновидности: баллас (округлые мелкие кристаллы), борт (кристаллы низкого качества, непригодные для огранки) и карбонадо (плотные или пористые агрегаты неправильной формы). Все они пригодны для использования в качестве абразивных материалов. Собственно алмаз представляет собой бесцветные (реже окрашенные) прозрачные кристаллы. Это самый твердый природный минерал — твердость 10 по минералогической шкале. Полупроводник. Крупные прозрачные кристаллы алмаза — драгоценные камни 1-го класса (наиболее высокого). Синтетические алмазы получают из графита и углеродосодержащих веществ начиная с 1950-х годов.

Альмандин (Fe3Al2[SiO4]3) — красные, фиолетово-красные, бурые кристаллы или сплошные массы. Твердость 7-7,5. Прозрачные крупные кристаллы — драгоценные камни.

Андрадит (Ca3Fe2[SiO4]3) — бурые, зеленоватые кристаллы или зернистые массы.

Боразон — одна из модификаций нитрида бора (BN). В природе не встречается. По плотности и твердости не уступает алмазу, но гораздо менее хрупок, выдерживает температуру до 2000°С. Получают под давлением 6000 МН/м2 при температуре 1350 °С из обычного графитоподобного нитрида бора.

Гранат — под этим названием объединена целая группа минералов с твердостью от 6 до 7,5 (пироп, альмандин, спессартин, гроссуляр, андрадит, уваровит). Гранат образует как кристаллы, так и зернистые массы. Красиво окрашенные прозрачные гранаты — драгоценные камни. Искусственные гранаты (так называемые гранатиты) используют в технике как полупроводниковые материалы.

Гроссуляр (Ca3Al2[SiO4]3) — светло-зеленые, желтоватые, коричневатые, бесцветные кристаллы и агрегаты. Прозрачные гроссуляры — драгоценные ювелирные камни.

Карбид бора (В4С) — черные кристаллы (температура плавления 2350 °С). По твердости уступает только алмазу и боразону. Полупроводник.

Карборунд, карбид кремния (SiO2) — бесцветные кристаллы с алмазным блеском; технический продукт — зеленого и черного цвета. Тугоплавок — температура плавления 2830 °С, химически стоек, по твердости уступает лишь алмазу и боразону. Используется также для изготовления деталей химической и металлургической аппаратуры, работающей в условиях высоких температур.

Кварц (SiO2) — один из самых распространенных породообразующих минералов на планете. В зависимости от примесей имеет разнообразный цвет: фиолетовый — аметист, дымчатый — раухтопаз, золотистый — цитрин, черный — морион, бесцветный — горный хрусталь и др. Твердость 7. Кварцевые пески и кварциты используется в керамической и стекольной промышленности; монокристаллы — в оптическом приборостроении и как пьезоэлектрические материалы; окрашенные разновидности — в ювелирном деле. На основе кварца изготавливают стеклянную шкурку.

Корунд — минерал подкласса простых оксидов А12О3 с незначительными примесями хрома, железа, титана и др. Твердость около 9. В наждаке обычно содержится 60-70% корунда. Прозрачные разновидности корунда — драгоценные камни (рубин, сапфир и др.). Синтетический корунд с добавками катионов хрома и железа получают в промышленных масштабах для квантовой электроники, часовой промышленности и др.

Кремень природный — весьма древний материал, издавна сопровождающий деятельность человека. Именно кремень использовался для изготовления каменных орудий. Это минеральное образование, состоящее из кварца и халцедона, имеет высокую прочность, твердость его около 7. Окраска камня от желто-бурых до черных оттенков. Для абразивов применяют мелкоизмельченный кремень.

Наждак — мелкозернистая горная порода, в которой корунд находится в срастании с другими минералами (магнетитом, сульфидами и хрупкими слюдами). Материал этот достаточно рыхлый, поэтому легко измельчается. Из него изготавливают простейшие абразивные инструменты — шкурки, кpyги и др. В силу загрязненности этой породы посторонними включениями ни в коем случае нельзя использовать шкурку для обработки электрических контактов, прежде всего коллекторов электродвигателей (подходит только стеклянная шкурка).

Пемза — материал тонкопористый и легкий (не тонет в воде), имеет серый или буро-желтый цвет. Твердость пемзы довольно высокая — около 6. При шлифовке применяют и порошок пемзы, который легко получить из этой рыхлой породы с помощью обычного напильника.

Песчаник — до сих пор еще широко распространены точильные бруски, вытесанные из природного песчаника. Они светло-серого или желтоватого цвета.

Пироп (Mg3Al2[SiO4]3) — кристаллы густо-красного цвета с твердостью 7-7,5, спутник алмаза.

Спессартин (Mn3AI2[SiO4]3) — розовые, красные, бурые кристаллы с твердостью 7-7,5.

Стекло — имеет твердость до 7.

Уваровит (Ca3Cr2[SiO4]3) — изумрудно-зеленые в основном тонкие кристаллические корочки с твердостью 7,5. Ювелирный материал.

Электрокорунд — синтетический корунд, содержащий 91-99% А12О3. Твердость 9. Получают плавкой глиноземсодержащего сырья в электрических печах. Применяется как абразивный и огнеупорный материал для изготовления литейных форм, стержней и т. д.

Эльбор — отечественный абразивный материал на основе нитрида бора (боразона) с керамической связкой, содержащей литий, что отмечено в названии абразива буквой "Л" (эль). По твердости близок к алмазу, но выдерживает более высокие температуры.