磨料,一种常见的材料,通常是矿物,用于通过摩擦来塑造或完成工件,使其部分材料被磨损。虽然完成材料通常意味着打磨成光滑的反射表面,但这个过程也可能涉及粗糙处理,如丝绒、哑光或珠面等效果。简而言之,用于切割、磨削和抛光其他较软材料的陶瓷即称为磨料。磨料广泛应用于各种工业、家用和技术领域,带来了磨料在物理和化学组成上的巨大变化,以及磨料的形状差异。
“磨料的选择与方式能影响结果,尤其在刀具的切割效果上。”
磨料的常见用途包括磨削、抛光、打磨、切割、钻孔、锋利化、磨平及砂纸处理等。尽管其本质上为「矿物」,但在本文中,这个词将宽松地用来指代无论是天然还是人造的矿物。档案并非磨料,它是通过切割作用去除材料,而非单纯通过刮擦或摩擦。值得一提的是,钻石档案是一种被涂覆的磨料,因为它们是用钻石粉末涂覆的金属棒。
磨料的作用基于研磨材料与被加工材料之间的硬度差异,通常磨料的硬度更高。然而实际上,任何两种固体材料如果相互反复摩擦,都会相互磨损;例如,较软的鞋底与木制或石制台阶在数十年或数个世纪里所产生的磨损。
一般来说,用作磨料的材料均为较硬的矿物(在摩氏硬度标准中评级为7或以上)或合成石,高硬度的磨料通常能更快、更深地切割。
“即使是较软的矿物,如碳酸钙,也可用于制造牙膏中的抛光剂。”
这些矿物被粉碎或颗粒尺寸十分小(从约2毫米的宏观颗粒到约0.001毫米的微观颗粒)以便用作磨料。这些颗粒通常称为「砂粒」,并且其表面通常粗糙,末端常为尖点,可减少接触的表面积并增加局部接触压力。当磨料与被加工材料接触并且相对运动时,颗粒所施加的力量会导致被加工材料的碎片脱落,同时也会使磨料的颗粒变得光滑或与其他磨料分离。
磨料的形状、大小和被加工材料的特性,以及期望的完成效果,都会影响所选用的磨料类型。以绑定磨料的磨轮为例,这种磨轮常用于商业刀具的锋利化,但个人可选择用天然磨刀石或更灵活的裹砂纸来进行手动锋利化。不同的黏合剂形状可能使某些区域的磨削变得更为困难。
“磨料的选择不仅仅关乎材料的硬度,也关乎成本与可获得性。”
硬度过高或过粗的磨料可能会过量去除材料,或留下不必要的划痕。过多的磨削或划痕可能使物体变得不再有用,甚至可能影响物体的外观及功能。
磨料在刀具磨利中的重要性不容忽视,选择正确的磨料不仅能影响刀具的切割效果,更可能影响成品的质量和使用寿命。随着科技的进步,如何有效利用各类磨料,提升工具的性能,将是每位钢刀工匠面临的重要课题。你认为在未来科技日新月异的时代,磨料的发展又将如何影响刀具的制造与使用呢?