Zirkoniya kukunini yuqori darajadagi nozik polishingda qo'llash bo'yicha tadqiqotlar
Elektron va axborot texnologiyalari, optik ishlab chiqarish, yarimo'tkazgichlar va ilg'or keramika kabi yuqori texnologiyali sohalarning jadal rivojlanishi bilan materiallar sirtini qayta ishlash sifatiga yuqori talablar qo'yilmoqda. Xususan, safir substratlar, optik shisha va qattiq disk plitalari kabi asosiy komponentlarni o'ta nozik ishlov berishda, polishing materialining ishlashi to'g'ridan-to'g'ri ishlov berish samaradorligini va yakuniy sirt sifatini aniqlaydi.Zirkoniya kukuni (ZrO₂), yuqori mahsuldorlikka ega noorganik material, uning mukammal qattiqligi, termal barqarorligi, aşınma qarshiligi va abraziv xususiyatlari tufayli yuqori aniqlikdagi polishing sohasida asta-sekin paydo bo'lib, serium oksidi va alyuminiy oksididan keyin keyingi avlod parlatma materiallarining vakiliga aylanadi.
I. Materialning xususiyatlariZirkoniya kukuni
Zirkoniya yuqori erish nuqtasi (taxminan 2700 ° S) va monoklinik, tetragonal va kubik fazalarni o'z ichiga olgan turli xil kristalli tuzilmalarga ega bo'lgan oq kukundir. Stabillashtirilgan yoki qisman stabillashgan zirkoniya kukuni yuqori haroratlarda ham mukammal faza barqarorligi va mexanik xususiyatlarni saqlab turishga imkon beruvchi tegishli miqdorda stabilizatorlarni (masalan, itriy oksidi va kaltsiy oksidi) qo'shish orqali olinishi mumkin.
Zirkoniya kukunining ajoyib afzalliklari birinchi navbatda quyidagi jihatlarda namoyon bo'ladi:
Yuqori qattiqlik va mukammal abraziv qobiliyati: Mohs qattiqligi 8,5 yoki undan yuqori bo'lsa, u turli xil qattiqlikdagi materiallarni yakuniy parlatish uchun javob beradi.
Kuchli kimyoviy barqarorlik: kislotali yoki ozgina gidroksidi muhitda barqaror bo'lib qoladi va kimyoviy reaktsiyalarga sezgir emas.
Ajoyib disperslik: o'zgartirilgan nano yoki submikron o'lchamlizirkoniya kukunlarimukammal suspenziya va oqimga ega bo'lib, bir xil polishingni osonlashtiradi.
Past issiqlik o'tkazuvchanligi va past ishqalanish shikastlanishi: polishing paytida hosil bo'ladigan issiqlik minimal bo'lib, termal stressni va qayta ishlangan yuzada mikro yoriqlar xavfini samarali ravishda kamaytiradi.
II. Nozik polishingda zirkoniya kukunining odatiy qo'llanilishi
1. Sapphire Substrat Polishing
Safir kristallari yuqori qattiqligi va mukammal optik xususiyatlari tufayli LED chiplari, soat linzalari va optoelektronik qurilmalarda keng qo'llaniladi. Zirkoniya kukuni, xuddi shunday qattiqligi va past shikastlanish darajasi bilan, safirni kimyoviy mexanik polishing (CMP) uchun ideal materialdir. An'anaviy bilan solishtirgandaalyuminiy oksidi abraziv kukunlari, zirkoniya sirt tekisligi va oyna qoplamasini sezilarli darajada yaxshilaydi, materialni olib tashlash tezligini saqlaydi, chizish va mikro yoriqlarni kamaytiradi.
2. Shishani optik pardalash
Yuqori aniqlikdagi linzalar, prizmalar va optik tolali so'nggi yuzlar kabi optik komponentlarni qayta ishlashda polishing materiallari juda yuqori tozalik va noziklik talablariga javob berishi kerak. Yuqori tozalikdan foydalanishzirkonyum oksidi kukuni0,3-0,8 mkm bo'lgan boshqariladigan zarracha o'lchami bilan yakuniy abraziv vosita sifatida optik qurilmalarning qat'iy "benuqson" talablariga javob beradigan juda past sirt pürüzlülüğüne (Ra ≤ 1 nm) erishadi.
3. Qattiq disk platterini va silikon gofretni qayta ishlash
Ma'lumotni saqlash zichligi doimiy ravishda o'sib borishi bilan, qattiq disk plastinka yuzasi tekisligiga bo'lgan talablar tobora kuchayib bormoqda.Zirkoniya kukuni, qattiq disk plastinalarining sirtlarini nozik polishing bosqichida qo'llaniladi, ishlov berish nuqsonlarini samarali nazorat qiladi, disk yozish samaradorligini va xizmat muddatini yaxshilaydi. Bundan tashqari, kremniy gofretlarini o'ta nozik parlatishda tsirkonyum oksidi mukammal sirt mosligi va kam yo'qotish xususiyatlarini namoyish etadi, bu esa uni seriyaga tobora ortib borayotgan alternativa qiladi.
Ⅲ. Zarrachalar hajmi va dispersiyani nazorat qilishning polishing natijalariga ta'siri
Zirkonyum oksidi kukunining abraziv ishlashi nafaqat uning jismoniy qattiqligi va kristall tuzilishi bilan chambarchas bog'liq, balki uning zarracha hajmining tarqalishi va tarqalishi bilan ham sezilarli darajada ta'sir qiladi.
Zarrachalar hajmini nazorat qilish: Haddan tashqari katta zarracha o'lchamlari osongina sirt chizishlariga olib kelishi mumkin, juda kichik esa materiallarni olib tashlash tezligini kamaytirishi mumkin. Shuning uchun, turli xil qayta ishlash talablarini qondirish uchun ko'pincha D50 diapazoni 0,2 dan 1,0 mkm gacha bo'lgan mikrochanglar yoki nano changlar ishlatiladi.
Dispersiyaning ishlashi: Yaxshi dispersivlik zarrachalar aglomeratsiyasini oldini oladi, polishing eritmasining barqarorligini ta'minlaydi va ishlov berish samaradorligini oshiradi. Ba'zi yuqori darajadagi zirkoniya kukunlari, sirt modifikatsiyasidan so'ng, suvli yoki zaif kislotali eritmalarda o'nlab soatlardan ortiq barqaror ishlashni saqlab, mukammal suspenziya xususiyatlarini namoyish etadi.
IV. Rivojlanish tendentsiyalari va kelajak istiqbollari
Nanofabrikatsiya texnologiyasining uzluksiz rivojlanishi bilan,zirkoniya kukunlariyuqori soflik, torroq zarracha hajmi taqsimoti va kengaytirilgan dispersiyaga qarab yangilanadi. Kelajakda quyidagi sohalarga e'tibor qaratiladi:
1. Nano-miqyosda ommaviy ishlab chiqarish va xarajatlarni optimallashtirishZirkoniya kukunlari
Yuqori toza kukunlarni tayyorlashning yuqori narxi va murakkab jarayonini hal qilish ularni kengroq qo'llashni rag'batlantirishning kalitidir.
2. Kompozit polishing materiallarini ishlab chiqish
Zirkoniyani alumina va silika kabi materiallar bilan birlashtirish olib tashlash tezligini va sirtni nazorat qilish imkoniyatlarini yaxshilaydi.
3. Yashil va ekologik toza polishing suyuqlik tizimi
Ekologik tozalikni oshirish uchun toksik bo'lmagan, biologik parchalanadigan dispersiya vositalarini va qo'shimchalarni ishlab chiqing.
V. Xulosa
Zirkonyum oksidi kukuni, o'zining mukammal moddiy xususiyatlariga ega bo'lib, yuqori darajadagi nozik polishingda tobora muhim rol o'ynaydi. Ishlab chiqarish texnologiyasining uzluksiz rivojlanishi va sanoat talabining ortib borishi bilan, qo'llanilishizirkonyum oksidi kukuniyanada keng tarqaladi va u yuqori samarali abraziv materiallarning keyingi avlodi uchun asosiy yordamga aylanishi kutilmoqda. Tegishli kompaniyalar uchun materiallarni yangilash tendentsiyalariga rioya qilish va polishing sohasida yuqori darajadagi ilovalarni kengaytirish mahsulotni farqlash va texnologik etakchilikka erishishning asosiy yo'li bo'ladi.