Avalehele | Kiviraiumine ajaloost praktikani | IMPRESSUM | LINGID

Lisa: Looduslikud ja kunstlikud abrasiivid

Tuntumad looduslikud abrasiivid

Teemant

Teemant (C) on kõige kõvem teadaolev looduslik mineraal. Looduses leidub erineva suurusega teemandikristalle. Suuremad ja kõige puhtamad ilma värvuseta kristallid ning selge värvusega kristallid lihvitakse kalliskivideks − briljantideks. Lihvitud teemandi nimetus «briljant» tuleneb prantsuse keelest ja tähendab «hiilgav».

Joonis 3.6.9 Kimberliit koos teemandiga

FOTO: StrangerThanKindness CC-BY-3.0

Keemiliselt koosnevad teemandid, nagu ka grafiit ja süsi, süsinikust. Erinevus on kristallvõre struktuuris, mis määrab ära materjali omadused.

Teemant on tekkinud kõrge rõhu all ja seda kaevandatakse tihti endistest vulkaanilõõridest. Suurem osa maailma kaevandatavatest teemantidest saadakse Aafrikast. Tuntuim neist on Lõuna-Aafrika Kimberley karjäär Big Hole, suurim inimkätega rajatud kraater maailmas, mis on tänaseks suletud. Praegu asub maailma suurim teemandikarjäär Siberis Mirnõis.

Tavaliselt on teemandid kollased või pruunid ja neid kasutatakse abrasiivmaterjalina, mis leiab rakendust nii puru/pulbrina kui tööriistaotsikute (käiade, luiskude, lõikeketaste) koostissegus. Teemantide kasutamine tehnilisel otstarbel on ajalooliselt seotud eelkõige nende kõvadusega, mis teeb sellest mineraalist ideaalse abimaterjali lõike- ja lihvinstrumentidele. Kuna tegemist on kõige kõvema loodusliku materjaliga, siis on võimalik teemandi abil lihvida, lõigata või eemaldada ükskõik millist materjali, kaasa arvatud teemante endid. Kõige rohkem kasutatakse teemante puuriotsikute ja saeterade tugevdamiseks ning pulberkujul abrasiivina.

Vt Sünteetiline teemant allpool

Korund

Joonis 3.6.10 Pruun korundipulber

FOTO: K. Nõmmela

Korund kristalliline veevaba alumiiniumoksiid Al2O3 80-95%, K9, tihedus 3950-4100 kg/m³. Safiirid on suured sinised läbipaistvad korundikristallid, rubiinid on punased korundid, lisaks esineb veel kõikvõimalikke värvitoone. Tavaline graniidi lihvimispulber on tumepruun, kuid valgete või värviliste poolvääriskivide lihvimisel kasutatakse ka näiteks valget või roosat vääriskorundi. Suur siduvus teeb korundi sobivaks peenlihvimisel, sest ei tekita kriimustusi. Rabedamad materjalid, nt kvarts, kriimustavad pinda olenemata jahvatusest.

Smirgel e peenekristalne korund on ebapuhas korund, Al2O3 25−60%. Värvilt tumehall või must smirgel koosneb korundist, rauaoksiididest, silikaatidest, esineb ka muldseid ja savikaid osiseid ning omadustelt jääb korundile alla. Tänapäeval on asendatud sünteetiliste materjalidega.

Kvarts K7

Kristalliline ränioksiid 98,5-99,5% SiO2. Kvarts on üks levinumaid mineraale, tähtis graniitide ja gneisside koostisosa. See on põhimineraal kvartsliivakivis ja näiteks Piusa klaasiliivades leidub seda 95−98%. Suuri defektideta läbipaistvaid kristalle peetakse vääriskivideks.

Lihvimisel ajalooliselt kõige levinum abrasiiv. Kasutatakse raamsaagidel, trosslõikamisel marmori ja lubjakivide puhul. Liivakivist lõigatakse välja käiakive, luiske. Liivakivi kasutatakse karborundriistade puudumisel marmori käsitsilihvimisel.

Vähemtuntud

Treepel 75-90% SiO2, tsementeerumata ränivetikate koja. Karpjas murd, happekindel, kuumakindel, muutub kergelt peeneks pulbriks.
Lubi (Veneetsia lubi on väga peen) CaCo3; põletamissaadus poleerimiseks.
Osjavarred on kaetud räniühenditega; osjavarrepulbriga saab lihvida eriti pehmeid kive.

Kunstlikud abrasiivid

Karborund

SiC − ränikarbiid; saadakse antratsiidi (kivisöe liik) ja kvartsliiva sulatamisel 1900−2200° C, keemiliselt püsiv ka kõrgel temperatuuril. Kõvadus 9,5−9,7 on lähedane teemandile, boorkarbiidile B4C.

Joonis 3.6.11 Tumeroheline karborund

FOTO: K. Nõmmela

Joonis 3.6.12 Sinakas-must karborund

FOTO: K. Nõmmela

Värvuselt tumeroheline või sinakas-must (tugevam), terad hulktahulised, nõeljad. Kasutatakse graniidi, marmori ja lubjakivi nii jäme- kui peentöötlemisel.

Elektrokorund (alund)

Valmistatakse elektrisulatusel boksiitidest (tardkivimite porsumisel tekkinud alumiiniumitooraine) redutseerival põletusel 2000° C, savimullast Al2O3+lisandid, korundist tugevam K 9-9,5

Joonis 3.6.13 Rauapuru

FOTO: K. Nõmmela

Rauapuru

Malmi- või terasepuru. Varem kasutati palju kõva kivi jämelihvimisel ning raamsaega lõikamisel.

Sünteetiline teemant

Tehisteemante saadakse grafiidist suure rõhu all (100 MPa) ja kuumutades (2000° C) katalüsaatorite (raud, kroom, nikkel jm) juuresolekul. Grafiit, tehisteemandi lähtematerjal, on must kuni terashall mineraal, puhta süsiniku püsivaim vorm, K1, tihedus 2230 kg/m³.

Teemantidega varustatud ketaslõikuri ketastest on umbes 90% valmistatud sünteetilistest teemantidest.

TAGASI | ÜLES