유리 산업에서 판상 알루미나의 응용
판상 알루미나는 표면이 매끄럽고 모서리가 둥글며 종횡비가 높은 평평한 α-Al₂O₃ 단결정으로 구성되어 있어 일반적인 구형 또는 과립형 알루미나와 구별됩니다. 유리 산업에서는 주로 정밀 연삭 및 연마용 연마재, 기능성 충전재 및 결정상 개질제, 그리고 유리 표면의 광학 코팅용 기판으로 사용됩니다.
I. 심층 유리 가공을 위한 정밀 연마재로서의 판상 알루미나
1. 적용 가능한 유리
1) 가전제품용 보호유리: 휴대폰, 태블릿, 시계용 고알루미나-실리콘 강화 보호유리; 3D 곡면유리; 카메라 보호렌즈.
2) 광학 유리 : 안경 렌즈, 프리즘, 렌즈, 적외선 광학 창, 석영 유리, 크리스탈 유리;
3) 디스플레이 기판 유리 : TFT-LCD 액정 기판, 디스플레이 유리 쉘, LCD 초박형 평면 유리;
4) 특수 유리 : 붕규산 내열 유리, 압전 결정 유리, 항공우주 관측창 유리.
2. 판상 알루미나의 고유한 장점
1. 흠집 최소화, 초고광택 마감 : 평평한 입자가 유리 표면에 고르게 밀착되어 주로 슬라이딩 연삭 방식으로 연마됩니다. 연마력이 균일하여 날카로운 모서리나 각진 부분이 거의 없고, 깊은 흠집도 거의 발생하지 않습니다. 유리의 표면 조도를 나노미터 수준까지 낮출 수 있어 합격률을 크게 향상시킵니다. 산화세륨 연마 분말의 부족한 연마력을 보완하며, 미세 연마 시 산화세륨과 함께 자주 사용됩니다.
2. 높은 분쇄 효율, 긴 분말 수명 : 입자가 쉽게 부서지지 않고 절삭 안정성이 우수하여 공구 자국 제거를 위한 황삭 및 최종 연마에 모두 사용할 수 있습니다. 또한, 우수한 현탁성과 균일한 슬러리 분산으로 완전 자동 연속 연마 생산 라인에 적합합니다.
3. 유리 재질에 적합한 경도 : 모스 경도 9로, 유리 표면을 과도하게 에칭하지 않고도 규산염 유리의 표면 결함을 신속하게 제거할 수 있어 초박형 기판 및 얇은 커버 유리 가공에 특히 적합합니다.
3. 프로세스 시나리오
거친 연마/정밀 연마 : 평면 유리 양면 연마, 곡면 유리 CNC 가공;
화학 기계적 연마(CMP): 액정 기판 및 광학 렌즈의 초평탄화 처리
최종 광택 작업 : 휴대폰 유리 후면 커버 및 렌즈 요소의 무광/유광 광택 처리.
II. 판상 알루미나를 원료로 사용한 특수 유리체의 개량
1. 알루미노실리케이트 커버 유리 및 고알루미나 유리에 판상 알루미나를 적용
판상 알루미나는 유리 용융의 원료로 사용됩니다.
1. 판상 알루미나 입자는 더욱 균일한 속도로 용융되어 유리 용융 줄무늬, 기포 및 결정화 결함을 줄여 유리의 균질성을 향상시킵니다.
2. 판상 알루미나는 네트워크 중간체 역할을 하여 알루미늄-산소 사면체를 형성함으로써 유리의 경도, 굽힘 강도 및 화학적 부식 저항성을 크게 향상시키고 화학적 강화 효과를 증진시킵니다.
3. 판상 알루미나는 유리의 열팽창 계수를 감소시키고, 변형점을 증가시키며, 열충격 저항성을 향상시켜 고급 커버 유리 배합에 적합하게 만듭니다.
2. 미세결정 유리(유리세라믹)의 핵형성제 및 충전재로서의 판상 알루미나
판상 알루미나는 판상 결정상 유도제로 사용될 수 있습니다. 유리 세라믹 내부에 판상 결정 형성을 유도하여 유리 세라믹의 강도를 높이고 굽힘 강도 및 내마모성을 향상시킵니다. 건축 장식용 유리 세라믹 및 전자 패키징용 유리 세라믹에 사용됩니다.
3. 유리 표면 광학 코팅 및 진주광택 효과 기판용 판상 알루미나
1. 유리 진주광택 장식 코팅: 고평탄하고 결함 없는 판상 알루미나를 진주광택 안료의 기본 재료로 사용합니다. 금속 산화물로 코팅한 후 장식 유리 및 예술 유리 표면에 코팅하여 고광택 진주광택 및 환영 간섭 효과를 구현합니다. 천연 운모 조각을 대체할 수 있으며, 고온, 산 및 알칼리에 강하고 장기간 사용해도 변색되지 않습니다.
2. 유리 눈부심 방지 및 확산 반사 코팅 충전제 : 판상 알루미나 플레이크 입자가 평행하게 배열되어 균일한 미세 구조를 형성함으로써 강화 유리 및 쇼윈도 유리에 부드러운 확산 반사를 구현하고, 거울 눈부심을 줄이며, 코팅의 내마모성을 향상시킵니다.
IV. 유리 생산용 보조 재료 – 판상 알루미나
1. 유리 모서리 연마 및 드릴링용 결합 연마 충전재 : 판상 알루미나로 만든 수지 연삭 휠은 유리 모서리 연마 시 파손될 가능성이 적습니다.
2. 유리 세척 및 연마 매체 : 미세한 입자 크기의 판상 알루미나 미세 분말은 초음파 연마 및 세척에 사용되어 유리 표면의 먼지와 미세한 얼룩을 제거합니다.
V. 하이쉬 연마재에서 생산하는 판상 알루미나의 사양
화학적 조성
| Al2O3 | 99.0% 이상 |
| 이산화규소(SiO₂ ) | 0.2% 미만 |
| Fe2O3 | 0.1% 미만 |
| Na2O | 1% 미만 |
물리적 특성
| 모스 경도 | 9.0 |
| 비중 | >3.9g/ cm3 |
| 모습 | 판 모양 |
PSD(입자 크기 분포)
| 모래 | D0(um) | 디3(움) | D50(하나) | D94(um) |
| #400/A40 | <77.6 | 39.0-44.6 | 27.7-31.7 | 18.0-20.0 |
| #500/A35 | <64.2 | 35.4-39.8 | 23.8-27.2 | 15.0-17.0 |
| #600/A30 | <50.4 | 28.1-32.3 | 19.2-22.3 | 13.4-15.6 |
| #700/A25 | <40.1 | 24.4-28.2 | 16.1-18.7 | 9.6-11.2 |
| #800/A20 | <32.0 | 20.9-24.1 | 13.1-15.3 | 8.2-9.8 |
| #1200/A15 | <25.2 | 14.8-17.2 | 9.4-11.0 | 5.8-6.8 |
| #1500/A12 | <20.3 | 11.8-13.8 | 7.6-8.8 | 4.5-5.3 |
| #2000/A9 | <16.3 | 8.9-10.5 | 5.9-6.9 | 3.3-3.9 |
| #3000/A5 | <12.5 | 6.6-7.8 | 4.3-5.1 | 2.55-3.05 |
| #4000/A3 | <10.0 | 4.8-5.6 | 2.8-3.4 | 1.5-2.1 |
