クリオライト の 磨材 の 役割

I. 結合剤改質添加剤として

• 焼結温度の低下: 氷晶石の融点は約1,000℃です。研削工具の焼結プロセスにおいて、他の結合剤（セラミック結合剤中のケイ酸塩成分など）と共晶体を形成し、焼結温度とエネルギー消費を大幅に削減できます。同時に、過度の高温分解による研磨材（コランダムや炭化ケイ素など）の強度劣化を回避します。
• 結合剤の流動性の向上: 溶融した氷晶石は結合剤の流動性を高め、研磨粒子をより均一に包み込むことができます。これにより、研削工具の成形密度と構造強度が向上し、気孔率が減少し、研削工具の耐摩耗性と耐衝撃性が最適化されます。
• 結合剤の化学的特性の調整: 氷晶石中のフッ化物イオン（F⁻）は、結合剤中の金属酸化物と反応して安定したフッ化物を形成し、結合剤と研磨材間の化学的結合力を向上させ、研削工具全体の結合強度を高めます。

II. 研削工具の研削性能の最適化

• 研削屑の排出の促進: 研削プロセス中、氷晶石は摩擦熱により分解または軟化し、潤滑物質を形成して研磨材とワークピース間の摩擦を減らし、研削温度を下げ、ワークピースが過熱による焼損や変形を防ぎ、研削屑のスムーズな排出を助け、砥石の目詰まりを回避します。
• 研削工具の自己研磨性の調整: 氷晶石の添加は、結合剤の硬度と脆性を変化させ、研削中に研削工具が微小亀裂を起こしやすくなり、新しい研磨エッジを露出させ、研削工具の切れ味を維持します（つまり、「自己研磨性」を向上させます）。これは、高速研削や硬くて脆い材料の加工に特に適しています。

III. 特殊研削工具における機能的応用

• 電解研削工具に使用: 氷晶石は一定の電気伝導性を有しています。電解研削（電気化学的研削と機械的研削を組み合わせたプロセス）において、導電相として研削工具に添加して電解反応の進行を促進し、加工効率を向上させることができ、硬質合金や半導体材料などの難削材の精密加工に一般的に使用されます。
• 高温環境での安定性: 氷晶石は高温で分解しにくく、一定の化学的慣性を維持できるため、高温耐性研削工具（セラミック研削工具など）の製造に使用でき、鋼鋳物の荒研削など、高温作業条件下での研削作業に適しています。

IV. その他の補助的役割

• 研削工具の成形プロセスの改善: 研削工具の混合段階において、氷晶石粉末を分散剤として使用して、研磨材と結合剤の均一な混合を促進し、凝集を減らし、グリーン体の均一性と緻密性を向上させることができます。
• 研削工具の熱膨張係数の調整: 氷晶石は低い熱膨張係数を有しています。添加後、研削工具全体の熱膨張率を下げ、温度変化による変形を減らし、精密研削における研削工具の寸法安定性を向上させることができます。

適用シナリオと注意事項

• 一般的な用途: 氷晶石は主にセラミック結合研削工具（研削砥石や研削ブロックなど）、一部のレジン結合研削工具、および特殊な電解研削工具に使用され、鋳鉄、非鉄金属、ガラス、セラミックスなどの材料の加工に適しています。
• 添加量の制御: 氷晶石を過剰に添加すると、結合剤が過度に軟化し、研削工具の硬度と耐摩耗性が低下する可能性があります。したがって、添加比率は、研磨材の種類、加工要件、および結合剤システムに応じて正確に制御する必要があります（通常は結合剤質量の5％～15％）。