Почему диски из карбида кремния могут стать основными расходными материалами для точной обработки твердых и хрупких материалов?- Trojan (Suzhou) material technology Co., Ltd.

В высококлассных производственных областях, таких как полупроводники, фотоэлектрическая и точная керамика, диски из карбида из карбида кремния стали незаменимыми расходными материалами в точной обработке твердых и хрупких материалов из-за их уникальных физических и химических свойств. Его основные преимущества исходят из высокой твердости, высокой теплопроводности и износостойкости кремниевых карбидных материалов, что делает его значительными преимуществами при обработке материалов сверхурочных, таких как кремниевые карбид -субстраты, оптическое стекло и керамику.

Как представитель полупроводниковых материалов третьего поколения, кремниевый карбид (sic) имеет кристаллическую структуру, которая придает материалу чрезвычайно высокую твердость (твердость MOHS 9.2-9.5) и сопротивление износа. В высокотемпературных средах, свойства антиоксидирования кремниевого карбида являются особенно выдающимися: когда температура повышается до 1300 ° C, на поверхности образуется плотный защитный диоксидный слой кремния, что позволяет ему поддерживать стабильность во время обработки высокой температуры.

Процесс производственного процесса дисков из карбида кремниевых карбидов должен учитывать как свойства материала, так и требования к обработке. Его основные процессы включают:
Отношение сырья: высокомерный кремниевый карбид микропоовара (диапазон размеров частиц 0,5-30 мкм) в качестве основного материала со смолой, керамическим или металлическим связующим, дополненным пластификатором, смазочными материалами и другими добавками.
Процесс формования: с помощью горячего прессования или технологии литья под давлением обеспечить компактную структуру шлифовального диска и равномерное распределение частиц.
Спекание и отверждение: спекание при высокой температуре 1800-2200 ℃, так что частицы карбида связующего и кремния образуют прочную связь, одновременно контролируя рост зерна, чтобы избежать повышенной хрупкости.
Эта система процесса гарантирует, что шлифовальный диск имеет достаточную вязкость для противодействия воздействию обработки при сохранении высокой твердости.

Основное преимущество диска с измельчением карбида кремния в обработке твердой и хрупкой материала
Диски из карбида кремниевых карбидов показывают значительные преимущества при обработке субстратов карбида кремния. Традиционные абразивы оксида алюминия подвержены пассивации абразивных частиц из -за недостаточной твердости при обработке, в то время как диски из карбида из карбида кремния могут достичь более эффективных скоростей удаления материала из -за их более высокой твердости. Например, в процессе прореживания 8-дюймовых карбида кремниевых карбидов метод монолитной обработки кремниевых измельченных шлифовальных колес может достичь точности субмикронной поверхности, что значительно лучше, чем традиционные процессы шлифования.

Высокая теплопроводность карбида кремния (300-490 Вт/(м · к)) дает ему естественное преимущество рассеивания тепла при высокоскоростной обработке. В сценарии режущей кремниевой пластины фотоэлектрические пластины алмазные проволочные пила в сочетании с абразивами из карбида кремния могут эффективно снизить температуру резки и избежать распространения трещин, вызванного тепловым повреждением. Эта особенность особенно важна при обработке материалов с плохой теплопроводностью, такой как керамика алюминия и нитрид кремния.

Устойчивость к износу дисков из карбида из карбида кремния расширяет срок службы в 3-5 раз больше, чем у традиционных абразивов. При обработке кольца керамических подшипников одно кремниевое измельчение карбида может непрерывно обрабатывать более 2000 заготовков, в то время как шлифовальное колесо из осевного воздуха обычно может поддерживать объем обработки 500-800 заготовков. Хотя первоначальная стоимость дисков из карбида из карбида кремния высока, их комплексная стоимость использования может быть снижена более чем на 40%.

При производстве карбидных силовых устройств кремния обработка субстрата является ключевой ссылкой при определении производительности устройства. Кремниевые карбидные диски с помощью карбина достигают высокой обработки по следующим техническим путям:
Двухсторонний процесс шлифования: использование диски из карбида кремния С полиуретановыми полировочными подушками могут достигать однородности толщины субстрата в точке обработки <1 мкм.
Химическая механическая полировка (CMP): полировочная жидкость на основе абразивов из карбида кремния может эффективно удалять слой повреждения поверхности пластины и уменьшить шероховатость поверхности до ниже 0,2 Нм.

При обработке сверхпецификации оптического стекла, сапфира и других материалов диски шлифования кремниевого карбида достигают следующего с помощью микронаномасштабного контроля размера частиц:
Зеркальная обработка с шероховатостью поверхности RA <0,5 нм
Микроструктура с помощью глубины слоя повреждения <5 нм <5 нм
Эта производительность незаменима при изготовлении оптических компонентов с высокой стоимостью, таких как лазерные кристаллы и инфракрасные окна.

В ответ на потребности в обработке инженерной керамики, такой как нитрид кремния и оксид циркония, диски из карбида из карбида кремния достигают следующего.
Эффективность обработки увеличилась более чем на 60%
На обработанной поверхности нет микротрещин
Этот прорыв способствовал обновлению производительности продуктов, таких как керамические подшипники и керамические режущие инструменты.