由于以往使用的传统磨料如石英砂、河砂(黄砂)、金属碴(铜矿砂)等,存在含游离硅、有害重金属,有引起矽肺、尘肺或症的风险,加之各种环境法规等,目前许多国家和地区已制定禁止使用破碎硅砂(二氧化硅)的法规,我国也限制这些材质作为喷砂磨料的使用。
随着对石榴石工业用途的认知与开发,近年来国际上喷砂用石榴石的消费量大幅增加,以代替原先使用的金属碴(铜矿砂)、河砂、石英砂等。作为无尘喷砂磨料,石榴石不仅具有的特点,还可避免游离硅引起的矽肺病,以及有毒重金属导致的某些症,而循环重复使用,能进一步降低成本。
石榴石无尘喷砂磨料的性能特点
1)质地坚硬,莫氏硬度在7.1以上,硬的日照铁铝石榴石硬度7.5-8,加工成的RZG无尘石榴石磨料比常用的石英砂、海砂、河砂等喷砂材料的硬度都高,能够深入孔洞和凹凸不平的部位进行清理,彻底去除氧化皮、锈蚀、可溶性盐等污物。喷砂处理过的表面无嵌入物,没有不利的凸尖和凹坑,轻松获得Sa3级喷砂等级,表面粗糙度可达30-80μm,有更强的涂层附着力和更长的涂层使用寿命。
2)由于石榴石是等轴晶系的晶体,本身无解理,因而在将其制作成喷砂后,易形成带有棱角的近似立方体的颗粒,其喷砂除锈的效果较佳。由于硬度大,可以在被清理后的金属表面上产生理想的棱角状粗糙面,增大金属的表面积,提高界面的粘结力,使耐蚀防护涂层与金属表面的结合力显著增强,从而提高涂层与金属表面的粘结性能。
3)石榴石无尘喷砂磨料的密度较大,通常在4g/cm3左右,冲击力强,能更好地清洁金属表面。
4)石榴石无尘喷砂磨料的强度大,喷射时遇到金属表面不易破碎,即使碎裂后又会产生出新的带有棱角的近似立方体的颗粒,因而它可以反复使用,一般可达10-20次以上。是硅质砂(海砂或河砂)和石英砂的数倍,其使用一次的相对成本较低。
5)因为石榴石的比重大,4.0-4.2,沉降速度快,因此喷砂过程中扬尘少,生产过程中经过多次水洗后,灰尘含量极低,操作环境会比石英砂等更优良。
藉以上特点,虽然每吨石榴石比每吨铜矿渣价格高,但是由于RZG无尘石榴石磨料具有磨光速度快、耗用量低的特点,因而有助于与铜炉渣竞争。在美国加州和太平洋西北部,铝、飞机和造船工业都选用了商品级石榴石砂进行喷砂清理。