Bột nhôm oxit nung chảy màu trắng dùng để đánh bóng thấu kính quang học.
Lưu ý: Dung dịch đánh bóng alumina nung chảy màu trắng chỉ được sử dụng để mài mịn và đánh bóng sơ bộ sau khi phay. Nó không thể đạt được độ bóng gương cuối cùng; cần sử dụng dung dịch đánh bóng oxit xeri để hoàn thiện bề mặt gương cuối cùng.
Đặc điểm cốt lõi: α-Al₂O₃ với độ cứng Mohs 9, hiệu quả cắt cao và tính trơ về mặt hóa học. Rủi ro chính: vết xước do các hạt thô/cụm cứng gây ra và hư hỏng dưới bề mặt (SSD) do áp suất quá cao, dẫn đến hiện tượng mờ và rỗ sau khi phủ.
I. Các thông số kỹ thuật bắt buộc đối với bột nhôm oxit trắng nung chảy
| Mục | Tiêu chuẩn kiểm soát nội bộ | Ghi chú |
|---|---|---|
| Al₂O₃ | ≥99,0%, tốt nhất là ≥99,3% | Corundum trắng nung chảy bằng điện, pha tinh thể α; pha γ bị cấm do độ cứng không đủ. |
| Fe₂O₃ | ≤0,03%, tối đa 0,05% | Lượng sắt dư thừa trực tiếp gây ra các vết ố vàng và vết rỉ sét, đây là chỉ số quan trọng đối với thấu kính quang học. |
| Na₂O | ≤0,4% | Hàm lượng natri cao có xu hướng gây ra hiện tượng vón cục và làm giảm độ ổn định của hỗn hợp bùn. |
| Hình thái hạt | Đa diện đều; giới hạn nghiêm ngặt các hạt nhọn dài hình kim. | Các hạt sắc nhọn làm trầm trọng thêm thiệt hại dưới bề mặt. |
| Kích thước hạt (Dòng W) | Mài mịn: W14, W10, W7 Đánh bóng sơ bộ: W5, W3.5, W2.5 | Kiểm soát chặt chẽ D99 để loại bỏ các hạt đuôi quá lớn; D50 có nghĩa là kích thước hạt trung bình. |
| Quy trình điều trị | Rửa bằng axit + phân loại thủy lực + loại bỏ sắt bằng từ tính | Vật liệu nghiền thông thường không thích hợp để làm dung dịch đánh bóng quang học. |
II. Công thức cơ bản của dung dịch đánh bóng (Tỷ lệ khối lượng, hệ thống nước khử ion)
✅ Dung dịch nghiền mịn (W7~W14, dùng để loại bỏ vết nghiền) Bột alumina trắng nung chảy : 20～25% Nước khử ion: 74,2～79,5% Natri polyacrylat (chất phân tán PAA-Na): 0,3～0,6% Chất điều chỉnh pH (nước amoniac loãng): điều chỉnh pH đến 7,5~9,0 Chất khử bọt ít tạo bọt cấp quang học: ≤0,05%
✅ Dung dịch tiền đánh bóng (W1.5~W5, giữa mài mịn và đánh bóng bằng oxit xeri) Bột alumina trắng nung chảy: 10～15% Nước khử ion: 84,4～89,7% Natri polyacrylat: 0,2～0,4% Chất điều chỉnh pH: duy trì pH ở mức 7,5~9,0 Chất khử bọt: thêm một lượng nhỏ tùy chọn
Lưu ý: Khi pH < 7, các hạt alumina dễ bị kết tụ và vón cục. Khi pH > 10, hiện tượng ăn mòn nhẹ xảy ra trên thủy tinh K9/borosilicate và gây ra các vết rỗ. Không nên dùng quá nhiều chất phân tán; lượng chất phân tán quá nhiều sẽ dẫn đến hiện tượng sủi bọt nhiều và vết ố nước trên thấu kính.
III. Quy trình chuẩn bị
- Cho nước khử ion vào bình khuấy, thêm chất phân tán và khuấy ở tốc độ thấp cho đến khi tan hoàn toàn, sau đó thêm nước amoniac để điều chỉnh độ pH.
- Đổ bột alumina trắng nung chảy từ từ từng đợt. Tuyệt đối không được đổ một lượng lớn cùng lúc để tránh bị vón cục.
- Khuấy tốc độ cao trong 30–60 phút. Nên sử dụng máy nghiền cát nằm ngang cho sản xuất hàng loạt để phá vỡ các khối kết tụ cứng; phân tán siêu âm có sẵn cho các mẻ nhỏ.
- Lọc: Túi lọc 800 mesh dùng cho dung dịch nghiền mịn; túi lọc 1200～1500 mesh dùng cho dung dịch đánh bóng sơ bộ.
- Kiểm tra: hàm lượng chất rắn, độ pH, phân bố kích thước hạt D50/D99, độ ổn định lắng đọng. Tiến hành đánh bóng thử nghiệm với các mẫu để kiểm chứng.
- Bảo quản: Duy trì khuấy liên tục ở tốc độ thấp trong bể chứa. Sau khi lắng cặn, khuấy lại và lọc lại trước khi sử dụng.
- Vật liệu đường ống: PP/PE/thép không gỉ 316. Không được phép sử dụng đường ống bằng thép carbon thông thường vì gỉ sét sẽ gây ra các vết ố vàng.