Даследаванне прымянення парашка цырконія ў высакаякаснай дакладнай паліроўцы
З хуткім развіццём высокатэхналагічных галін прамысловасці, такіх як электроніка і інфармацыйныя тэхналогіі, аптычная вытворчасць, паўправаднікі і перадавая кераміка, да якасці апрацоўкі паверхні матэрыялаў прад'яўляюцца больш высокія патрабаванні. У прыватнасці, пры звышдакладнай апрацоўцы ключавых кампанентаў, такіх як сапфіравыя падложкі, аптычнае шкло і пласціны жорсткіх дыскаў, характарыстыкі паліравальнага матэрыялу непасрэдна вызначаюць эфектыўнасць апрацоўкі і канчатковую якасць паверхні.Парашок цырконія (ZrO₂), высокапрадукцыйны неарганічны матэрыял, паступова з'яўляецца ў галіне высакаякаснай дакладнай паліроўкі дзякуючы сваёй выдатнай цвёрдасці, тэрмаўстойлівасці, зносаўстойлівасці і паліравальным уласцівасцям, становячыся прадстаўніком наступнага пакалення паліравальных матэрыялаў пасля аксіду цэрыя і аксіду алюмінія.
I. Уласцівасці матэрыялуЦырконіевы парашок
Дыяксід цырконія — гэта белы парашок з высокай тэмпературай плаўлення (прыблізна 2700°C) і разнастайнымі крышталічнымі структурамі, у тым ліку монаклінічнай, тэтраганальнай і кубічнай фазамі. Стабілізаваны або часткова стабілізаваны парашок дыяксіду цырконія можна атрымаць, дадаўшы адпаведную колькасць стабілізатараў (такіх як аксід ітрыя і аксід кальцыя), што дазваляе яму падтрымліваць выдатную фазавую стабільнасць і механічныя ўласцівасці нават пры высокіх тэмпературах.
Цырконіевы парашокВыдатныя перавагі ў першую чаргу адлюстроўваюцца ў наступных аспектах:
Высокая цвёрдасць і выдатная паліравальная здольнасць: з цвёрдасцю па шкале Мооса 8,5 або вышэй, падыходзіць для канчатковай паліроўкі розных матэрыялаў з высокай цвёрдасцю.
Моцная хімічная стабільнасць: ён застаецца стабільным у кіслых або слабашчолачных асяроддзях і не ўспрымальны да хімічных рэакцый.
Выдатная дыспергаванасць: мадыфікаваныя нана- або субмікронныяпарашкі цырконіядэманструюць выдатную суспензійнасць і цякучасць, што спрыяе раўнамернай паліроўцы.
Нізкая цеплаправоднасць і нізкі ўзровень трэння: цяпло, якое выпрацоўваецца падчас паліроўкі, мінімальнае, што эфектыўна зніжае тэрмічнае напружанне і рызыку ўзнікнення мікратрэшчыны на апрацаванай паверхні.
II. Тыповыя прымянення парашка цырконія ў дакладнай паліроўцы
1. Паліроўка сапфіравай падкладкі
Дзякуючы высокай цвёрдасці і выдатным аптычным уласцівасцям, крышталі сапфіра шырока выкарыстоўваюцца ў святлодыёдных чыпах, лінзах для гадзіннікаў і оптаэлектронных прыладах. Парашок цырконія, з падобнай цвёрдасцю і нізкім узроўнем пашкоджанняў, з'яўляецца ідэальным матэрыялам для хіміка-механічнай паліроўкі (ХМП) сапфіра. У параўнанні з традыцыйнымі...паліравальныя парашкі з аксіду алюмінію, цырконій значна паляпшае роўнасць паверхні і люстраны бляск, захоўваючы пры гэтым хуткасць выдалення матэрыялу, памяншаючы драпіны і мікротрэшчыны.
2. Паліроўка аптычнага шкла
Пры апрацоўцы аптычных кампанентаў, такіх як высокадакладныя лінзы, прызмы і тарцовыя паверхні аптычных валокнаў, паліравальныя матэрыялы павінны адпавядаць надзвычай высокім патрабаванням да чысціні і тонкасці. Выкарыстанне высокачыстых матэрыялаў...парашок аксіду цырконіяз кантраляваным памерам часціц 0,3-0,8 мкм у якасці канчатковага паліравальнага агента дасягае надзвычай нізкай шурпатасці паверхні (Ra ≤ 1 нм), што адпавядае строгім патрабаванням да «бездакорнасці» аптычных прылад.
3. Апрацоўка пласцін жорсткага дыска і крэмніевых пласцін
З пастаянным павелічэннем шчыльнасці захоўвання дадзеных патрабаванні да роўнасці паверхні пласцін жорсткага дыска становяцца ўсё больш жорсткімі.Цырконіевы парашок, які выкарыстоўваецца на этапе тонкай паліроўкі паверхняў пласцін жорсткага дыска, эфектыўна кантралюе дэфекты апрацоўкі, паляпшаючы эфектыўнасць запісу на дыск і тэрмін службы. Акрамя таго, пры звышдакладнай паліроўцы крэмніевых пласцін аксід цырконія дэманструе выдатную сумяшчальнасць з паверхнямі і нізкія страты, што робіць яго ўсё больш папулярнай альтэрнатывай цэрыю.
Ⅲ. Уплыў памеру часціц і кантролю дысперсіі на вынікі паліроўкі
Паліравальныя характарыстыкі парашка аксіду цырконія цесна звязаны не толькі з яго фізічнай цвёрдасцю і крышталічнай структурай, але і істотна залежаць ад размеркавання памераў часціц і іх дысперсіі.
Кантроль памеру часціц: Занадта вялікія памеры часціц могуць лёгка выклікаць драпіны на паверхні, а занадта малыя могуць знізіць хуткасць выдалення матэрыялу. Таму для задавальнення розных патрабаванняў апрацоўкі часта выкарыстоўваюцца мікрапарашкі або нанапарашкі з дыяпазонам D50 ад 0,2 да 1,0 мкм.
Дысперсійныя характарыстыкі: добрая дысперсійнасць прадухіляе агламерацыю часціц, забяспечвае стабільнасць паліравальнага раствора і павышае эфектыўнасць апрацоўкі. Некаторыя высакаякасныя парашкі цырконія пасля мадыфікацыі паверхні дэманструюць выдатныя суспензійныя ўласцівасці ў водных або слабакіслых растворах, падтрымліваючы стабільную працу на працягу дзясяткаў гадзін.
IV. Тэндэнцыі развіцця і перспектывы на будучыню
З пастаянным развіццём тэхналогій нанафабрыкацыі,парашкі цырконіямадэрнізуюцца ў бок павышэння чысціні, больш вузкага размеркавання памераў часціц і палепшанай дысперснасці. Наступныя вобласці заслугоўваюць увагі ў будучыні:
1. Масавая вытворчасць і аптымізацыя выдаткаў у нанамаштабеЦырконіевыя парашкі
Вырашэнне праблемы высокага кошту і складанага працэсу падрыхтоўкі высокачыстых парашкоў мае ключавое значэнне для пашырэння іх прымянення.
2. Распрацоўка кампазітных паліравальных матэрыялаў
Спалучэнне цырконія з такімі матэрыяламі, як аксід алюмінію і крэмній, паляпшае хуткасць выдалення матэрыялу і кантроль паверхні.
3. Зялёная і экалагічна чыстая сістэма паліравальнай вадкасці
Распрацоўка нетаксічных, біяраскладальных дысперсійных асяроддзяў і дабавак для павышэння экалагічнасці.
V. Заключэнне
Парашок аксіду цырконія, дзякуючы сваім выдатным уласцівасцям матэрыялу, адыгрывае ўсё больш важную ролю ў высакаякаснай дакладнай паліроўцы. З пастаянным удасканаленнем вытворчых тэхналогій і ростам попыту ў прамысловасці, прымяненнепарашок аксіду цырконіяатрымае больш шырокае распаўсюджванне, і чакаецца, што ён стане асноўнай падтрымкай для наступнага пакалення высокапрадукцыйных паліравальных матэрыялаў. Для адпаведных кампаній ісці ў нагу з тэндэнцыямі мадэрнізацыі матэрыялаў і пашырэнне высокакласных ужыванняў у галіне паліроўкі будзе ключавым шляхам да дасягнення дыферэнцыяцыі прадукцыі і тэхналагічнага лідэрства.