لماذا نستخدم كربيد السيليكون الأسود سلسلة P لإنتاج ورق الصنفرة الكاشطة للماء؟

لماذا نستخدم كربيد السيليكون الأسود من سلسلة P لإنتاج ورق صنفرة كاشط للماء؟
تشمل سلسلة P من كربيد السيليكون الأسود حبيبات P12 و16 و20 و24 و30 و36 و40 و50 و60 و80 و100 و120 و150 و180 و220 و240 و280 و320 و360 و400 و500 و600 و800 و1000 و1200 و1500 و2000 و2500 و3000 و4000 و5000.
يُختار ورق الصنفرة الكاشط للماء كربيد السيليكون الأسود من سلسلة P كحبيبات كاشطة، وذلك استنادًا إلى خصائصه الفيزيائية، ومرونته في عملية الإنتاج، ومزاياه الشاملة في تأثير الطحن. ويمكن تحليل الأسباب المحددة من خلال الجوانب الثلاثة التالية:
1. تصميم خاص لمنتجات سلسلة P ومطابقتها مع المواد الكاشطة المطلية.

تركيز حجم الجسيمات وكفاءة الطحن:
تتميز سلسلة P (يرمز “P” إلى “مطلية” أو “مُغلفة”) بتوزيع عالي التركيز لحجم الجسيمات (مثل نسبة عالية من الجسيمات الأساسية في P600) من خلال عمليات غربلة وتخليل دقيقة، كما أن محتوى الجسيمات الكبيرة والغبار الناعم منخفض للغاية. تُمكّن هذه الميزة من توزيع حبيبات المواد الكاشطة بالتساوي على سطح ورق الصنفرة، مما يمنع الخدوش أو الطحن غير الفعال الناتج عن عدم تساوي حجم الجسيمات، ويحسّن كفاءة الطحن بشكل ملحوظ.

المقارنة: تتميز سلسلة F (للمواد الكاشطة الملتصقة) بنطاق حجم جسيمات أوسع وهي أكثر ملاءمة لسيناريوهات ربط الطبقات السميكة مثل عجلات الطحن.

خضع رمل الفوسفات
(P) لعمليتي تخليل لإزالة الشوائب، مثل الكربون الحر والسيليكون المتبقي من عملية الصهر، ويتميز بنظافة سطحية عالية ودرجة ممتازة من المحبة للماء. أثناء عملية الطحن بالماء، تُبلل جزيئات الماء سطح الجسيمات الكاشطة بسرعة، مما يُشكل طبقة تبريد وتزييت مستقرة، مما يُقلل الانسداد ويُطيل عمر ورق الصنفرة.

شكل الجسيمات وقوة القطع:
يستخدم رمل P عملية تشكيل خاصة لتشكيل هيكل هرمي أو ماسي متعدد الأوجه (بدلاً من الدائرة)، ذو حواف حادة وقوة ضغط عالية (قوة ضغط تبلغ 186 كيلو نيوتن/سم²). يحافظ هذا الشكل على قوة القطع باستمرار أثناء الطحن بالماء، ويزيل المواد بسرعة بدلاً من مجرد الفرك.
2. مزايا كربيد السيليكون الأسود في عمليات الطحن بالماء

صلابة عالية ومقاومة للتآكل.
يتمتع كربيد السيليكون الأسود بصلابة موس تتراوح بين 9.2 و9.3، وهو ثاني أعلى مستوى بعد الماس، ويمكنه طحن المواد عالية الصلابة بكفاءة، مثل الزجاج والسيراميك والحجر. كما أن مقاومته للتآكل أفضل من الكوراندوم ، ويحافظ على ثبات القطع في البيئات الرطبة، مما يقلل من الحاجة إلى استبدال ورق الصنفرة بشكل متكرر.

الثبات الكيميائي ومقاومة الصدأ:
في بيئة الطحن المائي، تحتاج جزيئات المواد الكاشطة إلى ملامسة الماء والحطام المعدني لفترة طويلة. يتميز كربيد السيليكون الأسود بثباته الكيميائي ضمن نطاق الرقم الهيدروجيني (pH) من 4 إلى 13، ولا يتأكسد أو يتحلل بسهولة، ولا يحتوي على مواد مغناطيسية حديدية (مواد مغناطيسية ≤ 0.02%)، مما يمنع الماء من الصدأ وتلويث سطح قطعة العمل.

‌التوصيل الحراري ومقاومة الصدمات الحرارية ‌ ‌

يتميز كربيد السيليكون بموصلية حرارية عالية (حوالي ١٢٠ واط/متر·كلفن)، مما يُمكّنه من توصيل الحرارة الناتجة عن الطحن بسرعة، ويمنع ارتفاع درجة الحرارة الموضعية من التسبب في تشوه الركيزة. معامل التمدد الحراري منخفض (٤٫٤×١٠-٦/درجة مئوية)، ويصعب تشققه عند الطحن بالتناوب بين الماء الساخن والبارد.

3. المتطلبات المحددة لعملية طحن المياه لسلسلة P

متطلبات طحن التخفيض ودقة السطح

غالبًا ما يتم استخدام الطحن بالماء للتلميع الدقيق (مثل طلاء السيارات واللمسات النهائية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ)، ويجب تجنب الخدوش العميقة.

يمكن لحجم الجسيمات المركزة لرمل P التحكم في عمق القطع، جنبًا إلى جنب مع التأثير غير اللامع (خشونة سطح كربيد السيليكون الأسود بعد الطحن موحدة)، ومن السهل تحقيق تشطيب مستوي Ra0.02–0.04μm

متطلبات الالتصاق للركائز المرنة:
تتطلب ركيزة ورق الصنفرة الكاشطة للماء (مثل الإسفنج والقماش) تشابكًا قويًا لحبيبات المواد الكاشطة. بعد المعالجة، تزداد المسام الدقيقة لسطح رمل الفوسفور، ويتحسن تأثير التثبيت بأكثر من 30% عند ربطه بالراتنج، مما يقلل بشكل كبير من معدل إزالة الرمل.

‌حماية البيئة وسلامة العمل‌
لا يحتوي رمل كربيد السيليكون الأسود P على معادن ثقيلة (Fe₂O₃≤0.1%)، كما أن السائل الناتج عن الطحن بالماء أسهل في التعامل معه. كما تضمن خصائصه المنخفضة للغبار (يتم تقليل المواد العالقة بأكثر من 50%) جودة الهواء في العمليات الرطبة‌.
الخلاصة
إن اختيار سلسلة كربيد السيليكون الأسود P لورق الصنفرة الكاشط للماء هو في الأساس النتيجة التآزرية لخصائص المادة‌ (صلابة عالية، خمول كيميائي) وقابلية التكيف مع العملية‌ (تصميم محب للماء، حجم جسيمات مركز، شكل حاد). فهو لا يلبي فقط الاحتياجات الأساسية لمواقع الطحن بالماء لتبديد الحرارة ومنع الصدأ والتلميع الدقيق، ولكنه أيضًا يحسن كفاءة الطحن وعمرها من خلال عمليات خاصة (مثل التخليل والتشكيل)، ليصبح خيارًا لا غنى عنه في مجال المواد الكاشطة المطلية‌.