アルミナをドープした二酸化チタン粒子のエレクトロレオロジー研磨効率の向上

Enhanced Electrorheological Polishing Efficiency of Alumina-Doped Titanium Dioxide Particles.

抄録

エレクトロレオロジカル（ER）研磨は、柔軟で調整可能な特性を持つ新しい研磨技術である。現在、ER研磨は、材料表面を研磨するための研磨粒子を駆動するためにER粒子を使用している。高速遠心分離の作用下では、ER効果が大きく異なるため研磨粒子とER粒子が分離しやすく、研磨能力の低下を招きやすい。本研究では、ゾル-ゲル法によりアルミナドープ酸化チタンER研磨粒子を開発した。古典的な研磨材であるアルミナは硬度が高く、ドーピングにより酸化チタンのER効果を向上させることができる。したがって、アルミナをドープした二酸化チタン粒子は、高いER効果と高い硬度を同時に有する。研磨プロセスにおいて相分離は見られず、アルミナドープ酸化チタンはモース硬度3以下の材料に対して良好な研磨効率を有することが示された。

Electrorheological (ER) polishing is a novel polishing technology having flexible and tunable characteristics. At present, ER polishing uses ER particles to drive abrasive particles to polish the material surface. Under the action of high-speed centrifugation, the abrasive particles are easily separated from ER particles due to their significantly different ER effect, and this can easily cause the degradation of polishing ability. In this work, alumina-doped titanium dioxide ER polishing particles were developed via a sol-gel method. As a classical abrasive, alumina has higher hardness and can improve the ER effect of titanium dioxide by doping. Thus, alumina-doped titanium dioxide particles simultaneously possess high ER effect and high hardness. No phase separation appears in the polishing process and the result shows that alumina-doped titanium dioxide has a good polishing efficiency for materials with Mohs hardness of 3 and below.