مسحوق دقيق من كربيد السيليكون الأخضر لتلميع الزجاج البصري

لا يُستخدم كربيد السيليكون الأخضر عادةً في عملية  التلميع النهائية للزجاج البصري. دوره الأساسي يقتصر على المراحل الأولية الأكثر قوةً من الطحن  والتلميع   .  استخدامه في التلميع قد يُتلف سطح الزجاج.

المبدأ الأساسي: التلميع مقابل التجليخ/الصقل

• التلميع:  الهدف هو الحصول على  سطح أملس وشفاف وخالٍ من الخدوش تمامًا  على المستوى الذري/الجزيئي، وذلك بإزالة  الطبقة التالفة غير المتبلورة  المتبقية من عملية التجليخ. يتطلب هذا استخدام مواد كاشطة بحجم الميكرون أو أقل من الميكرون، والتي تزيل المادة من خلال عملية كيميائية ميكانيكية، وليس عن طريق الكسر الهش.

• التجليخ/الصقل:  الهدف هو  إزالة المادة بسرعة، وتشكيل العدسة، وتحقيق الانحناء والسماكة المناسبين ، مع إنشاء سطح “مصقول” موحد ذي حفر دقيقة. هذه عملية  لإزالة الكسور الهشة .

الدور الصحيح لكربيد السيليكون الأخضر في الزجاج البصري 

يُعدّ كربيد السيليكون الأخضر  مادة كاشطة أساسية في مراحل التشكيل والطحن الدقيق  التي تسبق  عملية  التلميع. إليك تسلسل العملية القياسي:

1. التشكيل/الطحن:  استخدام أدوات الماس أو كربيد السيليكون الخشن جدًا لتوليد المنحنى الأساسي.

2. الطحن الخشن:  استخدام  حبيبات كربيد السيليكون الخضراء الخشنة (على سبيل المثال، من F80 إلى F220)  الممزوجة بالماء على أداة من الحديد الزهر أو النحاس لإزالة المادة بسرعة وتصحيح الشكل.

3. الطحن الدقيق / التلميع:  هذا هو  المجال الأساسي لمساحيق كربيد السيليكون الخضراء الناعمة .

   • نطاق الحبيبات:  من F320 إلى F1200  (حجم الجسيمات من 30 ميكرومتر تقريبًا إلى 3 ميكرومتر).

   • الهدف:  إزالة طبقة التلف الناتجة عن الخطوة السابقة الأكثر خشونة بشكل متتابع  ، وإنتاج سطح رمادي غير لامع وموحد  ذي حفر دقيقة ومتساوية. كل خطوة أدق تزيل الشقوق الموجودة تحت السطح من الخطوة السابقة.

   • العملية:  يُستخدم معجون كربيد السيليكون بين قطعة العمل الزجاجية وأداة  تجليخ مناسبة  (غالباً ما تكون مصنوعة من معدن أكثر ليونة مثل القصدير أو النحاس). يندمج المعجون الكاشط في الأداة الأكثر ليونة، والتي بدورها تطحن الزجاج الأكثر صلابة.

4. التلميع:  بعد خطوة الصقل النهائية الدقيقة (مثلاً، باستخدام مسحوق كربيد السيليكون F1200)، تُنظف العدسة  جيداً . يجب إزالة جميع شوائب كربيد السيليكون. ثم تنتقل العملية إلى:

   • المواد الكاشطة:  معلق أكسيد السيريوم  (الأكثر شيوعاً)، أو أكسيد الزركونيوم، أو السيليكا الغروية.

   • الأداة: ملمع  ناعم من  مادة القار  أو  البولي يوريثان  .

   • تزيل هذه المرحلة آخر 10-20 ميكرون من الزجاج التالف وتنتج سطحًا شفافًا وخاليًا من الخدوش.

المواصفات الرئيسية لسيليكون كاربيد الأخضر ذي الجودة البصرية

إذا تم استخدامه في الطحن الدقيق / صقل الزجاج البصري، فيجب أن يكون مسحوق كربيد السيليكون  عالي النقاء ومتدرجًا بدقة .

• النقاء الكيميائي:  يعد استخدام كربيد السيليكون الأخضر عالي النقاء (98%+ SiC) أمرًا ضروريًا لتجنب تلوث سطح الزجاج بالشوائب المعدنية.

• توزيع حجم الجسيمات:  يجب أن يتميز المسحوق  بتوزيع حجمي ضيق للغاية . يُنصح باستخدام “مساحيق ميكرونية” (مثل W7، W10، W14 التي تعادل تقريبًا 7 ميكرومتر، 10 ميكرومتر، 14 ميكرومتر). يؤدي التوزيع الواسع إلى خدوش أعمق بسبب الجسيمات الكبيرة غير المتجانسة.

• الحدة والهشاشة:  يجب أن ينكسر للحفاظ على حواف القطع الحادة.