Yüksək səviyyəli dəqiq cilalamada zirkoniya tozunun tətbiqi üzrə tədqiqat
Elektronika və informasiya texnologiyaları, optik istehsal, yarımkeçiricilər və qabaqcıl keramika kimi yüksək texnologiyalı sənayelərin sürətli inkişafı ilə material səthinin işlənməsinin keyfiyyətinə daha yüksək tələblər qoyulur. Xüsusilə, sapfir substratlar, optik şüşə və sabit disk lövhələri kimi əsas komponentlərin ultra dəqiqliklə emalında, cilalama materialının performansı emal səmərəliliyini və son səth keyfiyyətini birbaşa müəyyənləşdirir.Sirkoniya tozu (ZrO₂), yüksək performanslı qeyri-üzvi material, əla sərtliyi, termal dayanıqlığı, aşınmaya davamlılığı və cilalama xüsusiyyətlərinə görə yüksək dəqiqlikli cilalama sahəsində tədricən ortaya çıxır, serium oksidi və alüminium oksiddən sonra cilalama materiallarının növbəti nəslinin nümayəndəsinə çevrilir.
I. Material xassələriZirkon tozu
Zirkoniya yüksək ərimə nöqtəsinə (təxminən 2700°C) və monoklinik, tetraqonal və kub fazaları daxil olmaqla müxtəlif kristal strukturlara malik ağ tozdur. Stabilləşdirilmiş və ya qismən stabilləşdirilmiş sirkoniya tozu, hətta yüksək temperaturda da əla faza sabitliyini və mexaniki xassələrini saxlamağa imkan verən müvafiq miqdarda stabilizatorlar (məsələn, itrium oksidi və kalsium oksidi) əlavə etməklə əldə edilə bilər.
Zirkon tozunin üstün üstünlükləri ilk növbədə aşağıdakı aspektlərdə əks olunur:
Yüksək sərtlik və əla cilalama qabiliyyəti: Mohs sərtliyi 8,5 və ya daha yüksək olan bu, müxtəlif yüksək sərtlikli materialların son cilalanması üçün uyğundur.
Güclü kimyəvi sabitlik: Turşu və ya az qələvi mühitlərdə sabit qalır və kimyəvi reaksiyalara həssas deyil.
Əla dağılma qabiliyyəti: dəyişdirilmiş nano və ya submikron ölçülüsirkon tozlarımükəmməl asma və axıcılıq nümayiş etdirir, vahid cilalanmağı asanlaşdırır.
Aşağı istilik keçiriciliyi və aşağı sürtünmə zədəsi: Cilalama zamanı yaranan istilik minimaldır, istilik gərginliyini və işlənmiş səthdə mikro çatlar riskini effektiv şəkildə azaldır.
II. Dəqiq Cilalamada Zirkon Tozunun Tipik Tətbiqləri
1. Sapphire Substrat Cilalanması
Sapphire kristalları yüksək sərtliyə və əla optik xüsusiyyətlərinə görə LED çiplərində, saat linzalarında və optoelektronik cihazlarda geniş istifadə olunur. Oxşar sərtliyi və aşağı zərər dərəcəsi ilə sirkoniya tozu sapfirin kimyəvi mexaniki cilalanması (CMP) üçün ideal materialdır. Ənənəvi ilə müqayisədəalüminium oksid cilalama tozları, sirkon materialın çıxarılması sürətini qoruyarkən, cızıqları və mikro çatları azaldaraq səthin düzlüyünü və güzgü rəngini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır.
2. Optik şüşə cilalama
Yüksək dəqiqlikli linzalar, prizmalar və optik lif uçları kimi optik komponentlərin işlənməsi zamanı cilalama materialları son dərəcə yüksək təmizlik və incəlik tələblərinə cavab verməlidir. Yüksək təmizlikdən istifadəsirkonium oksid tozuNəzarət olunan hissəcik ölçüsü 0,3-0,8 μm olan son cilalama agenti kimi optik cihazların ciddi “qüsursuz” tələblərinə cavab verən olduqca aşağı səth pürüzlülüyünə (Ra ≤ 1 nm) nail olur.
3. Hard Disk Platter və Silikon Gofret Emalı
Məlumatların saxlanma sıxlığının davamlı artması ilə sabit disk plitələrinin səthinin düzlüyünə olan tələblər getdikcə daha sərt olur.Zirkon tozu, sərt disk plitələrinin səthlərinin incə cilalanması mərhələsində istifadə olunur, emal qüsurlarına effektiv şəkildə nəzarət edir, disk yazma səmərəliliyini və xidmət müddətini artırır. Bundan əlavə, silikon vaflilərin ultra-dəqiq cilalanmasında sirkonium oksid əla səth uyğunluğu və aşağı itki xassələri nümayiş etdirir ki, bu da onu seriyaya artan alternativ edir.
Ⅲ. Hissəcik Ölçüsü və Dispersiya Nəzarətinin Cilalanma Nəticələrinə Təsiri
Zirkonium oksid tozunun cilalanma qabiliyyəti təkcə onun fiziki sərtliyi və kristal quruluşu ilə deyil, həm də hissəcik ölçüsünün paylanması və dispersiyasından əhəmiyyətli dərəcədə təsirlənir.
Hissəcik Ölçüsünə Nəzarət: Həddindən artıq böyük hissəcik ölçüləri asanlıqla səth cızıqlarına səbəb ola bilər, çox kiçik isə materialın çıxarılması sürətini azalda bilər. Buna görə də, müxtəlif emal tələblərinə cavab vermək üçün tez-tez D50 diapazonu 0,2 ilə 1,0 μm olan mikrotozlar və ya nanotozlar istifadə olunur.
Dispersiya Performansı: Yaxşı dispersivlik hissəciklərin yığılmasının qarşısını alır, cilalama məhlulunun dayanıqlığını təmin edir və emal səmərəliliyini artırır. Bəzi yüksək səviyyəli sirkoniya tozları, səthi modifikasiyadan sonra, sulu və ya zəif asidik məhlullarda əla suspenziya xassələri nümayiş etdirir və onlarla saatdan çox sabit işləməyi saxlayır.
IV. İnkişaf tendensiyaları və gələcəyə baxış
Nanofabrikasiya texnologiyasının davamlı inkişafı ilə,sirkon tozlarıdaha yüksək saflığa, daha dar hissəcik ölçüsü paylanmasına və gücləndirilmiş dispersiyaya doğru təkmilləşdirilir. Gələcəkdə aşağıdakı sahələrə diqqət yetirilməlidir:
1. Nano-miqyasda Kütləvi İstehsal və Xərclərin OptimizasiyasıZirkon tozları
Yüksək təmizlikli tozların hazırlanmasının yüksək qiyməti və mürəkkəb prosesinin həlli onların daha geniş tətbiqini təşviq etmək üçün açardır.
2. Kompozit cilalama materiallarının inkişafı
Sirkoniyanın alüminium oksidi və silisium oksidi kimi materiallarla birləşdirilməsi aradan qaldırılması sürətini və səthə nəzarət imkanlarını yaxşılaşdırır.
3. Yaşıl və ətraf mühitə uyğun cilalayıcı maye sistemi
Ətraf mühitə uyğunluğu artırmaq üçün toksik olmayan, bioloji parçalana bilən dispersiya mühitləri və əlavələr hazırlayın.
V. Nəticə
Sirkonium oksid tozu, əla material xassələri ilə yüksək səviyyəli dəqiq cilalamada getdikcə daha vacib rol oynayır. İstehsal texnologiyasındakı davamlı irəliləyişlər və artan sənaye tələbi ilə tətbiqisirkonium oksid tozudaha geniş yayılacaq və onun gələcək nəsil yüksək performanslı cilalama materialları üçün əsas dəstək olacağı gözlənilir. Müvafiq şirkətlər üçün materialın təkmilləşdirilməsi tendensiyaları ilə ayaqlaşmaq və cilalama sahəsində yüksək səviyyəli tətbiqləri genişləndirmək məhsulun fərqləndirilməsinə və texnoloji liderliyə nail olmaq üçün əsas yol olacaq.