基本成分: 碳化硅,化学式SiC。绿色是因为其纯度很高(通常≥97%),晶体结构更纯净。
形态: 经过特殊工艺破碎、分级得到的极细的粉末状颗粒。在显微镜下看,颗粒呈尖锐、锋利的形状。
硬度: 莫氏硬度高达9.2-9.5,仅次于金刚石和立方氮化硼,远高于玻璃(莫氏硬度约5.5-6.5)。
特性: 具有高硬度、高锋利度、良好的导热性和适中的自锐性。

极高的硬度: 能够高效地切削玻璃表面,实现快速去除材料(研磨)或去除瑕疵(抛光)。
锋利的棱角: 颗粒具有多棱尖角,在压力下能像无数把微小的刀具一样对玻璃表面进行微观切削。
化学稳定性: 在加工过程中不与玻璃发生化学反应,保证了加工过程的纯净性和玻璃的表面质量。
可控的粒度: 可以生产出从粗到细(例如从W40到W0.5)的一系列粒度号,满足从粗磨到精抛的整个工艺流程。
目的: 快速去除玻璃表面的不平整层、损伤层,达到所需的形状和尺寸精度。例如,平板玻璃的倒边、异形玻璃的成型、修复玻璃表面的划痕和深度损伤。
所用粒度: 相对较粗,通常在 W40 ~ W14 范围内。这些颗粒尺寸较大,切削力强,去除率高。
工艺形式:
游离磨料研磨: 将绿碳化硅微粉与水或油混合成研磨液,通过研磨机(如单轴或双轴研磨机)带动磨盘在玻璃表面进行运动。这是最常用的方式。
固结磨具: 将绿碳化硅制成砂轮或磨石,用于特定形状的打磨。
目的: 去除研磨后留下的微观裂纹层(“彗尾”或“亚表面损伤层”),使玻璃表面达到光学级的光洁度和平整度,实现高透明度。
所用粒度: 非常细,通常在 W7 ~ W1.5 甚至更细的范围内。这些微粉能够进行极其精细的切削,将表面的微观凸起磨平。
工艺形式: 通常采用游离磨料抛光,与抛光机(使用沥青或聚氨酯抛光盘)配合使用。
| 特性 | 绿碳化硅 | 白刚玉 | 氧化铈 | 金刚石 |
|---|---|---|---|---|
| 硬度 | 高 (9.5) | 高 (9.0) | 中 (6-7) | 极高 (10) |
| 切削力 | 强,锋利 | 较强,韧性好 | 弱,以化学机械抛光为主 | 极强 |
| 成本 | 中等 | 较低 | 较低(但高纯度贵) | 昂贵 |
| 主要应用 | 玻璃研磨、精抛 | 金属研磨、粗抛 | 玻璃最终精抛 | 硬脆材料粗、精加工 |
| 特点 | 性价比高,通用性强 | 韧性好,不易划伤 | 抛光效率高,光洁度极好 | 寿命长,但易产生深划痕 |

绿碳化硅 vs. 氧化铈: 绿碳化硅主要以机械切削为主,用于去除量较大的精抛前工序;而氧化铈则更多依赖于化学机械抛光,在压力和摩擦产生的高温下,与玻璃表面发生软化和反应,从而实现超光滑表面,是最终实现镜面效果的常用材料。
绿碳化硅 vs. 金刚石: 金刚石虽然切削效率最高,但成本高昂,且其硬度过高,如果工艺控制不当,容易在玻璃表面造成较深的划痕。绿碳化硅在成本和效果上取得了很好的平衡。
粒度匹配: 必须根据加工阶段(粗磨、精磨、精抛)选择合适的粒度号,并遵循“由粗到细”的顺序,不可跳号。
浓度控制: 研磨/抛光液的浓度(磨料与水的比例)直接影响加工效率和表面质量。浓度过高可能导致划痕,过低则效率低下。
压力和速度: 加工时的压力和转速需要优化。压力过大或转速过高可能导致表面烧伤或产生新的微裂纹。
悬浮性与分散: 优质的绿碳化硅微粉应具有良好的悬浮性,能在液体中均匀分散,避免沉淀导致加工不均匀。
清洁: 在更换不同粒度号的磨料时,必须彻底清洁玻璃工件和设备,防止上一道工序的粗颗粒混入,造成“返粗”划伤。