Ricerca nantu à l'applicazione di a polvere di zirconia in a lucidatura di precisione di alta gamma
Cù u rapidu sviluppu di l'industrie high-tech cum'è l'elettronica è a tecnulugia di l'infurmazione, a fabricazione ottica, i semiconduttori è a ceramica avanzata, sò state poste esigenze più elevate in quantu à a qualità di u trattamentu di a superficia di i materiali. In particulare, in a machinazione ultra-precisa di cumpunenti chjave cum'è i substrati di zaffiro, u vetru otticu è i piatti di u discu duru, e prestazioni di u materiale di lucidatura determinanu direttamente l'efficienza di a machinazione è a qualità finale di a superficia.Polvere di zirconia (ZrO₂), un materiale inorganicu d'altu rendimentu, emerge gradualmente in u campu di a lucidatura di precisione di alta gamma per via di a so eccellente durezza, stabilità termica, resistenza à l'usura è proprietà di lucidatura, diventendu un rappresentante di a prossima generazione di materiali di lucidatura dopu l'ossidu di ceriu è l'ossidu d'aluminiu.
I. Proprietà di i materiali dipolvere di zirconia
A zirconia hè una polvere bianca cù un puntu di fusione altu (circa 2700 °C) è una varietà di strutture cristalline, cumprese fasi monocliniche, tetragonali è cubiche. A polvere di zirconia stabilizzata o parzialmente stabilizzata pò esse ottenuta aghjunghjendu quantità adatte di stabilizzanti (cum'è l'ossidu d'ittriu è l'ossidu di calciu), chì li permettenu di mantene una eccellente stabilità di fase è proprietà meccaniche ancu à alte temperature.
polvere di zirconiaI vantaghji eccezziunali di si riflettenu principalmente in i seguenti aspetti:
Alta durezza è eccellente capacità di lucidatura: Cù una durezza Mohs di 8,5 o superiore, hè adatta per a lucidatura finale di una varietà di materiali ad alta durezza.
Forte stabilità chimica: Resta stabile in ambienti acidi o ligeramente alcalini è ùn hè micca suscettibile à reazzioni chimiche.
Eccellente dispersibilità: Mudificata di dimensioni nano o submicronichepolveri di zirconiapresentanu una eccellente sospensione è fluidità, facilitendu una lucidatura uniforme.
Bassa cunduttività termica è danni per bassa frizione: U calore generatu durante a lucidatura hè minimu, riducendu efficacemente u stress termicu è u risicu di microfessure nantu à a superficia trattata.
II. Applicazioni tipiche di a polvere di zirconia in a lucidatura di precisione
1. Lucidatura di u substratu di zaffiro
I cristalli di zaffiro, per via di a so alta durezza è di l'eccellenti proprietà ottiche, sò largamente usati in chip LED, lenti di orologi è dispositivi optoelettronici. A polvere di zirconia, cù a so durezza simile è u so bassu tassu di danni, hè un materiale ideale per a lucidatura chimica meccanica (CMP) di u zaffiro. In paragone à i tradiziunalipolveri di lucidatura à l'ossidu d'aluminiu, a zirconia migliora significativamente a planarità di a superficia è a finitura speculare mantenendu i tassi di rimozione di materiale, riducendu graffi è microfessure.
2. Lucidatura di u vetru otticu
In u trattamentu di cumpunenti ottici cum'è lenti d'alta precisione, prismi è facce terminali di fibre ottiche, i materiali di lucidatura devenu risponde à requisiti di pulizia è finezza estremamente elevati. Usendu materiali d'alta purezzapolvere d'ossidu di zirconiuCù una dimensione di particelle cuntrullata di 0,3-0,8 μm cum'è agente di lucidatura finale, ottene una rugosità superficiale estremamente bassa (Ra ≤ 1 nm), rispondendu à i rigorosi requisiti "impeccabili" di i dispositivi ottici.
3. Piattu di discu duru è trasfurmazione di wafer di silicone
Cù l'aumentu cuntinuu di a densità di almacenamentu di dati, i requisiti per a planarità di a superficia di u piattu di u discu duru diventanu sempre più severi.polvere di zirconia, utilizatu in a fase di lucidatura fina di e superfici di u piattu di u discu duru, cuntrolla efficacemente i difetti di trasfurmazione, migliurendu l'efficienza di scrittura di u discu è a durata di serviziu. Inoltre, in a lucidatura ultra-precisa di e cialde di silicone, l'ossidu di zirconiu presenta una eccellente cumpatibilità superficiale è proprietà à bassa perdita, ciò chì ne face una alternativa crescente à a ceria.
Ⅲ. L'effettu di a dimensione di e particelle è di u cuntrollu di a dispersione nantu à i risultati di lucidatura
A prestazione di lucidatura di a polvere d'ossidu di zirconiu hè strettamente ligata micca solu à a so durezza fisica è à a so struttura cristallina, ma hè ancu influenzata significativamente da a so distribuzione è dispersione di a dimensione di e particelle.
Cuntrollu di a Dimensione di e Particelle: E dimensioni di e particelle eccessivamente grande ponu facilmente causà graffi superficiali, mentre chì quelle troppu chjuche ponu riduce i tassi di rimozione di materiale. Dunque, e micropolveri o e nanopolveri cù una gamma D50 da 0,2 à 1,0 μm sò spessu aduprate per risponde à diverse esigenze di trasfurmazione.
Prestazione di Dispersione: Una bona dispersibilità impedisce l'agglomerazione di particelle, assicura a stabilità di a soluzione di lucidatura è migliora l'efficienza di trasfurmazione. Alcune polveri di zirconia di alta gamma, dopu a mudificazione di a superficia, mostranu eccellenti proprietà di sospensione in soluzioni acquose o debolmente acide, mantenendu un funziunamentu stabile per più di decine d'ore.
IV. Tendenze di sviluppu è prospettive future
Cù u cuntinuu avanzamentu di a tecnulugia di nanofabbricazione,polveri di zirconiasò in corsu di migliurazione versu una purezza più elevata, una distribuzione di a dimensione di e particelle più stretta è una dispersibilità migliorata. I seguenti settori meritanu attenzione in u futuru:
1. Pruduzzione di massa è ottimizazione di i costi à nanoscalaPolveri di zirconia
Affruntà u costu elevatu è u prucessu cumplessu di preparazione di polveri di alta purezza hè chjave per prumove a so applicazione più larga.
2. Sviluppu di Materiali di Lucidatura Cumposti
A cumbinazione di a zirconia cù materiali cum'è l'alumina è a silice migliora i tassi di rimozione è e capacità di cuntrollu di a superficia.
3. Sistema di fluidu di lucidatura verde è rispettuosu di l'ambiente
Sviluppà mezi di dispersione è additivi non tossichi è biodegradabili per migliurà u rispettu di l'ambiente.
V. Cunclusione
polvere d'ossidu di zirconiu, cù e so eccellenti proprietà di materiale, ghjoca un rolu sempre più impurtante in a lucidatura di precisione di alta gamma. Cù i cuntinui progressi in a tecnulugia di fabricazione è a crescente dumanda industriale, l'applicazione dipolvere d'ossidu di zirconiudiventerà più diffusu, è si prevede chì diventerà un supportu fundamentale per a prossima generazione di materiali di lucidatura ad alte prestazioni. Per e cumpagnie pertinenti, stà à u passu cù e tendenze di l'aghjurnamentu di i materiali è espande l'applicazioni di alta gamma in u campu di a lucidatura serà una strada chjave per ottene a differenziazione di i prudutti è a leadership tecnologica.