Varför kan kiselkarbidslipskivor bli kärnförbrukningsartiklar för precisionsbearbetning av hårda och spröda material?- Trojan (Suzhou) material technology Co., Ltd.

Inom avancerade tillverkningsfält som halvledare, fotovoltaik och precisionskeramik har kiselkarbidslipskivor blivit oundgängliga förbrukningsvaror i precisionsbearbetningen av hårda och spröda material på grund av deras unika fysiska och kemiska egenskaper. Dess kärnfördelar kommer från den höga hårdheten, den höga värmeledningsförmågan och slitmotståndet hos kiselkarbidmaterial, vilket gör att det visar betydande fördelar i bearbetning av överhåriga material såsom kiselkarbidunderlag, optiskt glas och keramik.

Som en representant för den tredje generationen av halvledarmaterial har kiselkarbid (SIC) en kristallstruktur som ger materialet extremt hög hårdhet (MOHS-hårdhet 9.2-9.5) och slitmotstånd. I miljöer med hög temperatur är kiselkarbids antioxidationsegenskaper särskilt enastående: när temperaturen stiger till 1300 ° C bildas en tät kiseldioxidskyddsskikt på ytan, vilket gör att det kan upprätthålla stabilitet under hög temperaturbearbetning.

Tillverkningsprocessen för kiselkarbidslipskivor måste ta hänsyn till både materialegenskaper och bearbetningskrav. Dess kärnprocesser inkluderar:
Råmaterialförhållande: Hög-renhet kiselkarbidmikropowder (partikelstorleksintervall 0,5-30μm) som huvudmaterial, med harts, keramiskt eller metallbindemedel, kompletterat av mjukgörare, smörjmedel och andra tillsatser.
Gjutningsprocess: Genom varmpressning eller injektionsmålningsteknik, säkerställa den kompakta strukturen för slipskivan och enhetlig partikelfördelning.
Sintring och härdning: Sintring vid en hög temperatur på 1800-2200 ℃, så att bindemedlet och kiselkarbidpartiklarna bildar en fast bindning, samtidigt som man kontrollerar korntillväxt för att undvika ökad sprödhet.
Detta processsystem säkerställer att slipskivan har tillräcklig seghet för att motstå bearbetningspåverkan samtidigt som hög hårdhet bibehålls.

Kärnfördelen med kiselkarbidslipskiva i hård och spröd materialbehandling
Kiselkarbidslipskivor visar betydande fördelar med att bearbeta kiselkarbidunderlag. Traditionella slipmedel för aluminiumoxid är benägna att passera slipande partiklar på grund av otillräcklig hårdhet under bearbetning, medan kiselkarbidslipskivor kan uppnå mer effektiva materialborttagningshastigheter på grund av deras högre hårdhet. Till exempel, i den tunnare processen för 8-tums kiselkarbidskivor, kan den monolitiska bearbetningsmetoden för kiselkarbid tunnande sliphjul uppnå sub-mikron ytnoggrannhet, vilket är betydligt bättre än traditionella slipprocesser.

Den höga värmeledningsförmågan hos kiselkarbid (300-490 w/(m · k)) ger den en naturlig värmefördelningsfördel i höghastighetsbehandling. I det fotovoltaiska kiselskivans skärningsscenario kan diamanttrådar i kombination med kiselkarbid slipmedel effektivt minska skärningstemperaturen och undvika sprickutbredning orsakade av termisk skada. Denna funktion är särskilt viktig när man bearbetar material med dålig värmeledningsförmåga såsom aluminiumoxid keramik och kiselnitrid.

Slitmotståndet hos kiselkarbidslipskivor förlänger sin livslängd med 3-5 gånger den för traditionella slipmedel. Vid bearbetning av keramiska lagerringar kan ett enda kiselkarbidsliphjul kontinuerligt bearbeta mer än 2 000 arbetsstycken, medan ett aluminiumoxid sliphjul vanligtvis bara kan upprätthålla en bearbetningsvolym på 500-800 arbetsstycken. Även om den initiala kostnaden för kiselkarbidslipskivor är höga, kan deras omfattande användningskostnad sänkas med mer än 40%.

Vid produktion av kiselkarbidkraftsanordningar är substratbehandling en nyckellänk för att bestämma enhetsprestanda. Kiselkarbidslipskivor uppnår bearbetning med hög precision genom följande tekniska vägar:
Dubbelsidig slipningsprocess: Använda kiselkarbidslipskivor Med polyuretanpoleringskuddar kan uppnå substrattjocklekens enhetlighet för <1 μm bearbetningsnoggrannhet.
Kemisk mekanisk polering (CMP): Poleringsvätskan baserad på kiselkarbid slipmedel kan effektivt ta bort ytan på skivan på skivan och minska ytråheten till under 0,2 nm.

I ultralapsbehandlingen av optiskt glas, safir och andra material uppnår kiselkarbidslipskivor följande genom mikro-nano-skala partikelstorlekskontroll:
Spegelbearbetning med ytråhet RA <0,5 nm
Mikrostrukturgjutning med underjordiska skadedjup <5nm
Denna prestanda kan ersättas vid tillverkning av optiska komponenter med högt mervärde såsom laserkristaller och infraröda fönster.

Som svar på bearbetningsbehovet hos tekniska keramik såsom kiselnitrid och zirkoniumoxid uppnår kiselkarbidslipskivor följande genom att optimera slipande kornmorfologi och betygsätta:
Bearbetningseffektiviteten ökade med mer än 60%
Inga mikrokrackor finns kvar på den bearbetade ytan
Detta genombrott har främjat prestandauppgraderingen av produkter som keramiska lager och keramiska skärverktyg.