Op het gebied van hightech materialen is siliciumcarbide (SiC) het voorkeursmateriaal geworden in veel hoogwaardige toepassingen vanwege de uitstekende fysische en chemische eigenschappen, vooral de extreem hoge hardheid. Vooral in gelegenheden die hoge precisie en hoge slijtvastheid vereisen, zoals precisiemachines, ruimtevaart, halfgeleiderproductie en andere gebieden, spelen siliciumcarbideschijven een onmisbare rol. De hoge hardheid van siliciumcarbide brengt echter ook grote uitdagingen met zich mee bij de verwerking ervan, vooral bij het polijsten van oppervlakken.
Mechanisch polijsten, als eerste proces bij het polijsten van siliciumcarbideschijven, is van vanzelfsprekend belang. Na de eerste vorming van siliciumcarbideschijven zijn er vaak defecten zoals ruwe lagen, microscheurtjes en poriën op het oppervlak. Deze defecten hebben niet alleen invloed op het uiterlijk, maar kunnen ook prestatievermindering of zelfs defecten tijdens gebruik veroorzaken. Daarom is het verwijderen van deze oppervlaktedefecten door middel van mechanisch polijsten om een glad en vlak oppervlak te verkrijgen de sleutel tot het verbeteren van de algehele prestaties van siliciumcarbideschijven.
De kern van mechanisch polijsten ligt in de wrijving tussen de polijstschijf en het werkstukoppervlak. Daarom zijn het kiezen van het juiste materiaal voor de polijstschijf, het instellen van de juiste snelheid en het uitoefenen van de juiste druk de sleutel tot het garanderen van het polijsteffect.
Materiaal polijstschijf: Het materiaal van de polijstschijf moet overeenkomen met de hardheid van siliciumcarbide, waardoor voldoende snijkracht wordt gegarandeerd om de ruwe oppervlaktelaag te verwijderen en overmatige schade aan het werkstuk wordt vermeden. Veel voorkomende materialen voor polijstschijven zijn onder meer superharde materialen zoals diamant en kubisch boornitride (CBN), die efficiënt en nauwkeurig op het oppervlak van siliciumcarbide kunnen inwerken.
Snelheid en druk: De snelheid en druk van de polijstschijf zijn belangrijke factoren die de polijstwerking beïnvloeden. Een te hoog toerental kan ertoe leiden dat de polijstschijf te snel verslijt en de thermische spanning op het werkstukoppervlak vergroot; een te lage snelheid verwijdert mogelijk de ruwe oppervlaktelaag niet effectief. Daarom is het noodzakelijk om de snelheid van het polijstwiel nauwkeurig aan te passen aan het materiaal, de grootte en de oppervlakteconditie van de siliciumcarbideschijf. Tegelijkertijd is het uitoefenen van de juiste druk ook van cruciaal belang, waarbij voldoende contact tussen de polijstschijf en het werkstukoppervlak wordt gegarandeerd en overmatige druk wordt vermeden die vervorming of schade aan het werkstuk veroorzaakt.
Polijstvloeistof speelt ook een belangrijke rol in het mechanische polijstproces. Het smeert niet alleen het contactoppervlak tussen de polijstschijf en het werkstuk, vermindert wrijvingswarmte en slijtage, maar helpt ook bij het verwijderen van microscopisch kleine oneffenheden op het oppervlak door chemische reacties of fysieke acties.
Samenstelling polijstvloeistof: De samenstelling van de polijstvloeistof moet zorgvuldig worden geselecteerd op basis van de materiaaleigenschappen van siliciumcarbide. Over het algemeen moet de polijstvloeistof een geschikte hoeveelheid schuurmiddelen, oppervlakteactieve stoffen, buffers en andere ingrediënten bevatten. Er worden schuurmiddelen gebruikt die rechtstreeks op het oppervlak van siliciumcarbide inwerken om de ruwe laag te verwijderen; oppervlakteactieve stoffen helpen de oppervlaktespanning te verminderen en de polijstefficiëntie te verbeteren; buffers worden gebruikt om de pH van de polijstvloeistof aan te passen om het oppervlak van het werkstuk tegen corrosie te beschermen.
Gebruik van polijstvloeistof: bij gebruik van de polijstvloeistof moeten de concentratie, temperatuur, stroomsnelheid en andere parameters strikt worden gecontroleerd. Een te hoge concentratie kan ervoor zorgen dat de polijstvloeistof te stroperig wordt en het polijsteffect beïnvloedt; een te lage concentratie speelt mogelijk niet volledig zijn rol bij smering en aanvullend polijsten. Temperatuurbeheersing is ook belangrijk. Een te hoge temperatuur kan ertoe leiden dat de componenten in de polijstvloeistof ontleden of defect raken. Het debiet moet dynamisch worden aangepast aan de snelheid van het polijstwiel en de oppervlakteconditie van het werkstuk.
Mechanisch polijsten is een complex en delicaat proces dat strikte controle van de procesparameters van elke schakel vereist om de consistentie en stabiliteit van het polijsteffect te garanderen.
Procesontwerp: Ontwerp een redelijk polijstproces volgens de materiaal-, maat- en oppervlaktevereisten van de siliciumcarbideschijf. Over het algemeen omvat het drie fasen: ruw polijsten, middelmatig polijsten en fijn polijsten. In elke fase worden verschillende polijstwielen, polijstvloeistoffen en procesparameters gebruikt om geleidelijk de ruwe oppervlaktelaag te verwijderen en de oppervlakteafwerking en vlakheid te verbeteren.
Online monitoring en feedback: Tijdens het polijstproces wordt geavanceerde online monitoringtechnologie gebruikt om de ruwheid, vlakheid en glans van het werkstukoppervlak in realtime te detecteren. Volgens de monitoringresultaten worden de parameters zoals de snelheid, druk en concentratie van de polijstvloeistof van het polijstwiel tijdig aangepast om ervoor te zorgen dat het polijsteffect aan de eisen voldoet.
Kwaliteitscontrole en evaluatie: Na het polijsten wordt de schijf van siliciumcarbide onderworpen aan een uitgebreide kwaliteitscontrole en evaluatie. Inclusief de inspectie van oppervlakteruwheid, vlakheid, glans, microstructuur en andere aspecten om ervoor te zorgen dat de polijstkwaliteit voldoet aan de ontwerpvereisten en gebruiksnormen.
Mechanisch polijsten is de eerste stap in het polijstproces van siliciumcarbide schijven , en het belang ervan is vanzelfsprekend. Door het juiste polijstwielmateriaal te selecteren, de juiste snelheid aan te passen en de juiste druk uit te oefenen, en de polijstvloeistof te gebruiken die past bij de eigenschappen van het siliciumcarbidemateriaal, kunnen we geleidelijk de ruwe laag en microscopische oneffenheden op het oppervlak van het siliciumcarbide verwijderen. schijf om een glad, vlak en kwalitatief hoogstaand oppervlak te verkrijgen. Dit proces legt niet alleen een solide basis voor het daaropvolgende polijstproces, maar verbetert ook de algehele prestaties en levensduur van de siliciumcarbideschijf. Met de voortdurende ontwikkeling van wetenschap en technologie hebben we reden om te geloven dat mechanische polijsttechnologie op meer gebieden een belangrijke rol zal spelen en meer zal bijdragen aan de verwerking en toepassing van hightech materialen.