研磨と研磨材の解説

研磨と研磨材の種類

研磨が使われている幅広い分野を紹介

研磨は有史以前から存在する表面処理加工の技術で、新しい素材が誕生するたびに、それを加工するための研磨技術や研磨材もまた開発されてきました。古くは装飾用途からはじまり、近代になってからは望遠鏡の光学レンズの研磨など、この加工技術の発展なくしては明らかにすることが出来なかった科学上の発見もあります。現代では滑らかな表面が必要とされるあらゆる素材に応用されており、シリコンウエハの研磨や、太陽電池の結晶の研磨、パワーデバイス用途のSiCの研磨といった新しい分野にも使われています。研磨は広範な産業分野で用いられ、社会生活に大きな影響を与えてきた身近にして、最先端の分野とも関わる加工技術の代表格といえます。

研磨の基本原理

研磨の方法は、簡略にいえば加工しようとしている対象に研磨材を物理的に擦り付けることで表面を削っていく方法が主流でしたが、今日では、こうした機械的な研磨だけでなく化学的な研磨と組み合わせたCMP研磨や、化学反応によって表面を処理する化学研磨、電気化学的な方法で行う電解研磨などの手法も用いられています。

研磨に類似した表面処理加工技術には、「研削」「切削」がありますが、研磨加工にもこれらに共通している性質があり、特に研削と研磨は厳密に使い分けられていない業界もあります。研磨にも、研削のように表面を削っていると思われる挙動だけでなく、塑性流動といわれるような表面の凹凸の移動現象、また化学反応によると思われる現象が複合的に観察できる場合があります。実際のところ、すべての材料で「研磨」しているときに、表面性状を変えている原因や因果関係が厳密にわかっているわけではないため、科学的には未解明な部分を残す技術で、今なお研究・発展が続けられています。

分野ごとにあまりにも違う「研磨」の常識

「研磨」という加工技術は、各分野で専門的に探求されてきた分野にもかかわらず、使われる分野が広いこともあり、業界が異なるだけで、使う装置の種類や用語の定義などの「常識」も大きく変わってしまう特異な分野です。研磨に関わる業種の人同士が話をしても、関わっている産業分野が違うと話がうまく噛み合わないことがあるのはこのためで、本来は一つの研磨という言葉では括れないほど多様化してしまっている加工技術でもあります。

また、研磨材という言葉は、研磨のために用いる資材全般を指し示す言葉で、遊離砥粒であるか、固定砥粒であるかを問わずに使われていますが、明確な定義づけがあるわけでもないため、砥石についても用いられたり、スラリーなどの液体による研磨材についても用いられます。

このサイトでは多様化しつつある材料別の研磨の特徴や、研磨材の種類などについての情報をなるべく幅広く紹介していきます。