Алмазан зүлгүүрийн танилцуулга ба хэрэглээ
Алмаз бол байгальд хамгийн өндөр хатуулагтай бодис юм. Энэ нь маш өндөр хатуулаг, дулаан дамжуулалт, элэгдэлд тэсвэртэй тул зүлгүүрийн үйлдвэрлэлд өргөн хэрэглэгддэг. Аж үйлдвэрийн технологийн хөгжлөөралмазан зүлгүүруламжлалт байгалийн алмаазнаас эхлээд төрөл бүрийн хиймэл алмааз, функциональ нийлмэл материал хүртэл хөгжиж, хэт хатуу материалын салбарын чухал хэсэг болж, механик боловсруулалт, электроник, оптик, шинэ эрчим хүч зэрэг өндөр нарийвчлалтай олон салбарт өргөн хэрэглэгддэг.
I. Алмазан зүлгүүрийн үндсэн танилцуулга
Алмазан зүлгүүрүүд ньнунтаг эсвэл мөхлөгт материал Байгалийн алмааз эсвэл хиймэл алмаазыг бутлах, шигших, цэвэршүүлэх замаар хийдэг. Үүний Мохсын хатуулаг нь 10-р түвшинд хүрдэг бөгөөд энэ нь хамгийн өндөр мэдэгдэж буй зүлгүүр юм. Хөнгөн цагааны исэл, цахиурын карбид зэрэг уламжлалт зүлгүүрүүдтэй харьцуулахад алмааз зүлгүүрүүд нь илүү өндөр зүсэх чадвар, элэгдэлд тэсвэртэй бөгөөд өндөр хатуулагтай материалыг өндөр үр ашигтай, бага гэмтэлтэйгээр нунтаглаж, өнгөлж чаддаг.
Алмазан зүлгүүр нь голчлон дараах хэлбэрүүдийг агуулдаг.
Алмазан бичил нунтагБөөмийн хэмжээ нь хэдэн арван микроноос нанометр хүртэл хэлбэлздэг бөгөөд янз бүрийн өндөр нарийвчлалтай өнгөлгөөний процесст тохиромжтой.
Алмазан нунтаглах дугуй/нунтаглах толгой: хатуу материалыг нунтаглах, хэлбэржүүлэхэд ашигладаг.
Алмазан хөрөөний ир/өрөм: чулуу, керамик, шил гэх мэт материалыг огтлох, өрөмдөхөд ашигладаг.
Алмазан нунтаглах шингэн/өнгөлгөөний зуурмаг: электроник, оптик, хэв болон бусад салбарт хэт нарийвчлалтай боловсруулалтад өргөн хэрэглэгддэг.
Нийлмэл алмазан материал (PCD/PCBN): алмаазыг металл эсвэл керамик матрицтай хослуулан бат бөх, элэгдэлд тэсвэртэй нийлмэл багажны материалыг үүсгэдэг.
2. Алмазан зүлгүүрийн хэрэглээний талбарууд
1. Механик боловсруулалт
Алмазан зүлгүүрийг цементэн карбид, керамик, цахиурын карбид, шил, феррит гэх мэт өндөр хатуулагтай материалыг хэлбэржүүлэх, нунтаглахад өргөн ашигладаг. Боловсруулалтад алмазан нунтаглах дугуй ашиглах нь зөвхөн боловсруулалтын үр ашиг, гадаргуугийн чанарыг мэдэгдэхүйц сайжруулаад зогсохгүй багажны ашиглалтын хугацааг уртасгаж, багажны солих давтамжийг бууруулдаг. Энэ нь ялангуяа олноор үйлдвэрлэсэн, автоматжуулсан өндөр нарийвчлалтай үйлдвэрлэлийн процесст тохиромжтой.
2. Электроник болон хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэл
Цахиурын вафли, индранил суурь, цахиурын карбидын чипс, оптоэлектроник шил гэх мэт материалыг боловсруулах явцад алмазан утсан хөрөө, нунтаглах шингэн болон өнгөлгөөний зуурмаг нь гол хэрэглээний материал болдог. Алмазан зүлгүүр нь субмикрон эсвэл бүр нанометрийн түвшний тэгш, барзгар байдлыг бий болгож чаддаг. Эдгээрийг чипс хэрчих, вафли нунтаглах, фотомаск өнгөлөх зэрэг гол холбоосуудад өргөн ашигладаг. Эдгээр нь электрон бүтээгдэхүүний өндөр гүйцэтгэл, өндөр гарцыг хангах чухал хүчин зүйл юм.
3. Оптик боловсруулалт
Алмазан нунтаг нь оптик шил, лазер цонх, индранил линз болон бусад эд ангиудыг өнгөлөхөд өргөн хэрэглэгддэг. Түүний маш сайн зүсэх хүч болон химийн тогтвортой байдал нь толин тусгалын боловсруулалтын чанарыг үр дүнтэй сайжруулж, гадаргуугийн барзгаржилтын Ra-г 10 нм-ээс бага түвшинд хүргэдэг. Энэ нь хэт гөлгөр гадаргуу болон өндөр гэрлийн дамжуулалт хийхэд чухал материал юм.
4. Барилга ба чулуу боловсруулах
Алмазан хөрөөний ир, өрмийн хошуу, зүсэх утас гэх мэтийг боржин чулуу, гантиг, бетон зэрэг барилгын материалыг боловсруулахад өргөн ашигладаг. Уламжлалт багаж хэрэгсэлтэй харьцуулахад алмазан багаж нь зүсэх хурд, ашиглалтын хугацаа, зүсэх чанараараа давуу бөгөөд өндөр бат бэх, өндөр нягтралтай барилгын материалыг үр ашигтай боловсруулахад онцгой тохиромжтой.
5. Шинэ эрчим хүч ба сансар судлал
Шинэ эрчим хүчний технологи хөгжихийн хэрээр литийн батерейны шонгийн хэсэг, керамик диафрагм, цахилгаан тээврийн хэрэгслийн эд анги гэх мэтийг боловсруулахад алмазан зүлгүүрийн эрэлт хэрэгцээ хурдацтай өсч байна. Агаарын тээврийн салбарт алмазан багажийг хөдөлгүүрийн халуун төгсгөлийн эд анги, нийлмэл бүтцийн эд анги гэх мэтийг нарийн боловсруулахад ашигладаг бөгөөд энэ нь бүтээгдэхүүний найдвартай байдал, бат бөх чанарыг сайжруулдаг.
III. Дүгнэлт
Орчин үеийн аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлийн чухал үндсэн материал болох алмазан зүлгүүр нь маш сайн физик шинж чанар, өргөн хэрэглээний ачаар өндөр нарийвчлалтай боловсруулах хувилбаруудад улам бүр ашиглагдаж байна. Ирээдүйд материалын шинжлэх ухаан, үйлдвэрлэлийн технологийн тасралтгүй хөгжлөөр алмазан зүлгүүр нь илүү боловсронгуй, ухаалаг, байгаль орчинд ээлтэй чиглэлд хөгжиж, өндөр зэрэглэлийн үйлдвэрлэлийн салбарыг илүү өндөр түвшинд гаргахад туслах болно.