В области высокотехнологичных материалов карбид кремния (SiC) стал предпочтительным материалом во многих высокотехнологичных приложениях благодаря своим превосходным физическим и химическим свойствам, особенно чрезвычайно высокой твердости. Диски из карбида кремния играют незаменимую роль, особенно в тех случаях, когда требуется высокая точность и высокая износостойкость, например, в точном машиностроении, аэрокосмической промышленности, производстве полупроводников и других областях. Однако высокая твердость карбида кремния также создает большие проблемы при его обработке, особенно при полировке поверхности.
Механическая полировка, как первый процесс полировки дисков из карбида кремния, имеет очевидную важность. После первоначальной формовки дисков из карбида кремния на поверхности часто возникают такие дефекты, как шероховатые слои, микротрещины и поры. Эти дефекты не только влияют на внешний вид, но также могут привести к ухудшению производительности или даже поломке во время использования. Поэтому удаление этих поверхностных дефектов посредством механической полировки для достижения гладкой и плоской поверхности является ключом к улучшению общих характеристик дисков из карбида кремния.
Суть механической полировки заключается в трении между полировальным кругом и поверхностью заготовки. Поэтому выбор правильного материала полировального круга, регулировка правильной скорости и применение соответствующего давления являются ключом к обеспечению эффекта полировки.
Материал полировального круга: материал полировального круга должен соответствовать твердости карбида кремния, обеспечивая достаточную силу резания для удаления шероховатого слоя с поверхности, избегая при этом чрезмерного повреждения заготовки. Обычные материалы для полировальных кругов включают сверхтвердые материалы, такие как алмаз и кубический нитрид бора (CBN), которые могут эффективно и точно воздействовать на поверхность карбида кремния.
Скорость и давление: Скорость и давление полировального круга являются важными факторами, влияющими на эффект полировки. Слишком высокая скорость может привести к слишком быстрому износу полировального круга и увеличению термической нагрузки на поверхность заготовки; слишком низкая скорость может не эффективно удалить шероховатый слой с поверхности. Поэтому необходимо точно регулировать скорость полировального круга в соответствии с материалом, размером и состоянием поверхности диска из карбида кремния. В то же время применение соответствующего давления также является ключевым фактором, обеспечивающим достаточный контакт между полировальным кругом и поверхностью заготовки и избегающим чрезмерного давления, которое может привести к деформации или повреждению заготовки.
Полирующая жидкость также играет важную роль в процессе механической полировки. Оно не только смазывает поверхность контакта между полировальным кругом и заготовкой, снижает теплоту трения и износ, но также помогает устранить микроскопические неровности поверхности посредством химических реакций или физических воздействий.
Состав полирующей жидкости: Состав полирующей жидкости необходимо тщательно выбирать в соответствии с характеристиками карбида кремния. Вообще говоря, полирующая жидкость должна содержать соответствующее количество абразивов, поверхностно-активных веществ, буферов и других ингредиентов. Абразивы применяются для непосредственного воздействия на поверхность карбида кремния с целью удаления шероховатого слоя; поверхностно-активные вещества помогают снизить поверхностное натяжение и повысить эффективность полировки; буферы используются для регулирования pH полировальной жидкости для защиты поверхности детали от коррозии.
Использование полирующей жидкости: При использовании полирующей жидкости необходимо строго контролировать ее концентрацию, температуру, скорость потока и другие параметры. Слишком высокая концентрация может привести к тому, что полировочная жидкость станет слишком вязкой и ухудшит эффект полировки; слишком низкая концентрация может не полностью сыграть свою роль в смазке и вспомогательной полировке. Контроль температуры также важен. Слишком высокая температура может привести к разложению или выходу из строя компонентов полировальной жидкости. Скорость потока должна динамически регулироваться в зависимости от скорости шлифовального круга и состояния поверхности заготовки.
Механическая полировка – сложный и деликатный процесс, требующий строгого контроля технологических параметров каждого звена для обеспечения постоянства и стабильности полирующего эффекта.
Разработка процесса: Разработайте разумный процесс полировки в соответствии с требованиями к материалу, размеру и поверхности диска из карбида кремния. Обычно он включает в себя три этапа: грубую полировку, среднюю полировку и тонкую полировку. На каждом этапе используются различные полировальные круги, полировальные жидкости и параметры процесса, чтобы постепенно удалить шероховатый поверхностный слой и улучшить качество и плоскостность поверхности.
Онлайн-мониторинг и обратная связь: в процессе полировки используется передовая технология онлайн-мониторинга для определения шероховатости, плоскостности и блеска поверхности заготовки в режиме реального времени. По результатам мониторинга такие параметры, как скорость, давление и концентрация полировальной жидкости полировального круга, своевременно корректируются, чтобы гарантировать, что эффект полировки соответствует требованиям.
Контроль и оценка качества: После полировки диск из карбида кремния подвергается комплексной проверке и оценке качества. Включая проверку шероховатости поверхности, плоскостности, блеска, микроструктуры и других аспектов, чтобы гарантировать, что качество полировки соответствует проектным требованиям и стандартам использования.
Механическая полировка – это первый этап процесса полировки. диски из карбида кремния , и его важность очевидна. Выбрав правильный материал полировального круга, отрегулировав правильную скорость и применив правильное давление, а также используя полировальную жидкость, соответствующую характеристикам материала карбида кремния, мы можем постепенно удалить шероховатый слой и микроскопические неровности на поверхности карбида кремния. диск для получения гладкой, плоской и высококачественной поверхности. Этот процесс не только закладывает прочную основу для последующего процесса полировки, но также улучшает общую производительность и срок службы диска из карбида кремния. Благодаря постоянному развитию науки и техники у нас есть основания полагать, что технология механической полировки будет играть важную роль во многих областях и вносить больший вклад в обработку и применение высокотехнологичных материалов.