電視劇《亮劍》中，有一支日本的特種部隊(duì)給觀眾留下了深刻的印象，其裝備精良、戰(zhàn)斗力強(qiáng)悍，直奔八路軍總部，給八路軍造成了很大的損失。

       特種部隊(duì)，可以簡(jiǎn)單理解為特別種類作戰(zhàn)部隊(duì)，作戰(zhàn)人數(shù)不多，但裝備精良，在戰(zhàn)斗中起到特別作用的一支小部隊(duì)。他們往往在戰(zhàn)爭(zhēng)中起到意想不到的效果。

       其實(shí)，超硬磨具中也有這樣的特種部隊(duì)，那就是一些活性填料。這些活性填料往往添加量很少，但是卻能起到關(guān)鍵的作用。

       今天簡(jiǎn)單介紹幾種。

       01碳酸鈣

       碳酸鈣是一種無機(jī)化合物，化學(xué)式為CaCO?，是石灰石、大理石等的主要成分。碳酸鈣通常為白色晶體，無味，基本上不溶于水，易與酸反應(yīng)放出二氧化碳。密度2.7-2.9g/cm3，熔點(diǎn)是1339°，在825-896.6℃時(shí)分解為氧化鈣和二氧化碳，在酸性條件下易溶解，放出二氧化碳。碳酸鈣在塑料中起到一定的促進(jìn)作用，可以穩(wěn)定塑料的硬度和剛性、尺寸的穩(wěn)定性等。

       在超硬磨具中，碳酸鈣往往作為填料添加到樹脂磨具中。通常用來穩(wěn)定磨具的摩擦系數(shù)，提高樹脂磨具的耐高溫性能。在加速樹脂粉固化方面，碳酸鈣比氧化鎂等氧化物的作用要小很多，所以一般濕磨上添加量不多，往往用在干磨上。

       在超硬樹脂磨具干磨方面，碳酸鈣是一把好手。除了前面講到的特點(diǎn)，在干磨中，高溫條件下，碳酸鈣會(huì)分解出氧化鈣和二氧化碳。氧化鈣進(jìn)一步促進(jìn)樹脂固化效果，二氧化碳的揮發(fā)會(huì)大大改善磨具表面的堵塞，帶走一部分熱量，不僅提高了磨具的鋒利型，也提高了磨具的壽命。

       同樣，在金屬磨具干磨方面，碳酸鈣也有異曲同工之妙。金屬磨具的干磨往往是粗磨，磨削余量大，產(chǎn)生的熱量比樹脂磨具更多，碳酸鈣的作用就顯得尤為重要。高溫條件下的碳酸鈣分解效率更高，產(chǎn)生的二氧化碳也更多，帶走的熱量也多。這些都無疑會(huì)給金屬磨具帶來良好的磨削效果。

       02螢石 冰晶石

       螢石又稱氟石，等軸晶系，主要成分是氟化鈣（CaF?）。結(jié)晶為八面體和立方體。質(zhì)脆，莫氏硬度為4，熔點(diǎn)1360℃，具有完全解理的性質(zhì)。密度3.175-3.181g/cm3。

       冰晶石是一種礦物，主要成分是六氟鋁酸鈉（Na3AlF6），白色細(xì)小的結(jié)晶體，無氣味。單斜晶系，柱狀晶體或塊狀體。莫氏硬度2.5。密度2.97-3.00 g/cm3。熔點(diǎn)是1009℃，易吸水受潮。

       不管是螢石還是冰晶石，兩者都有一定的硬脆性，添加到超硬磨具中都可以起到一定的提高磨具鋒利性的作用。但是這個(gè)作用不是今天重點(diǎn)說的。

       今天重點(diǎn)說的還是兩者都含有氟這個(gè)元素。他們兩個(gè)都是氟化物。氟元素的活性非常大，導(dǎo)致一般含有氟元素的材料都有較強(qiáng)的腐蝕性，應(yīng)用到超硬磨具中我們一般稱之為“有一定的催融性”。

       根據(jù)物理的基本常識(shí)，材料融化需要吸收大量的熱。所以螢石和冰晶石的融化過程也會(huì)吸收磨削過程中產(chǎn)生的熱量。在這種條件下，螢石和冰晶石被很多技術(shù)人員應(yīng)用到超硬樹脂磨具的干磨中。

       實(shí)際上，這兩種材料確實(shí)在超硬樹脂磨具的干磨中不負(fù)眾望，發(fā)揮了獨(dú)特的作用，大大提高了超硬樹脂磨具的鋒利度和壽命。

       同樣，在金屬磨具干磨方面，兩種材料也是有異曲同工之妙。金屬磨具的干磨產(chǎn)生的熱量比樹脂磨具更多，兩種材料的催融作用就顯得更為重要。高溫條件下的螢石或冰晶石催融的效率更高，吸收的熱量也更多。這些都無疑會(huì)給金屬磨具帶來良好的磨削效果。

       值得留意的是，市場(chǎng)上冰晶石有兩種：一種主要用作鋁電解的助熔劑，橡膠、砂輪的耐磨填充劑；另外一種主要適用于磨料/熔劑行業(yè)，產(chǎn)品為純白的粉末。技術(shù)人員需要留意。

       還有一點(diǎn)值得思考：相較于國(guó)內(nèi)的技術(shù)人員比較喜歡使用螢石或冰晶石，國(guó)外的技術(shù)人員比較喜歡使用氟化鈣或六氟鋁酸鈉。

       螢石或冰晶石都是晶體類，來源廣泛，價(jià)格實(shí)惠，使用起來也穩(wěn)定方便，這個(gè)是國(guó)內(nèi)技術(shù)人員比較喜歡的原因。國(guó)外技術(shù)人員在設(shè)計(jì)磨具方案時(shí)大多不太考慮材料成本，他們更多考慮的是磨具制品的穩(wěn)定性。他們認(rèn)為螢石或冰晶石本身雜質(zhì)含量不受控制，這些有可能會(huì)對(duì)磨具質(zhì)量的穩(wěn)定性造成一定程度的傷害，所以他們更愿意選擇純度更高的化學(xué)分析純材料。用氟化鈣或六氟鋁酸鈉的化學(xué)分析純材料，顯然比直接使用螢石或冰晶石純凈的多。

       簡(jiǎn)單總結(jié)：碳酸鈣和氟化物都是超硬磨具中的活性填料，往往添加少量就可以起到與眾不同的效果，是超硬磨具中的特種部隊(duì)。