Цирконийн нунтагыг өндөр чанартай өнгөлгөөнд хэрэглэх судалгаа
Электроник, мэдээллийн технологи, оптикийн үйлдвэрлэл, хагас дамжуулагч, дэвшилтэт керамик зэрэг өндөр технологийн салбарууд хурдацтай хөгжиж байгаа тул материалын гадаргууг боловсруулах чанарт илүү өндөр шаардлага тавьж байна. Ялангуяа индранил субстрат, оптик шил, хатуу дискний хавтан зэрэг үндсэн эд ангиудыг хэт нарийвчлалтай боловсруулахад өнгөлгөөний материалын гүйцэтгэл нь боловсруулалтын үр ашиг, эцсийн гадаргуугийн чанарыг шууд тодорхойлдог.Цирконийн нунтаг (ZrO₂), өндөр үзүүлэлттэй органик бус материал нь маш сайн хатуулаг, дулааны тогтвортой байдал, элэгдэлд тэсвэртэй, өнгөлгөөний шинж чанараараа дээд зэргийн нарийвчлалтай өнгөлгөөний салбарт аажмаар гарч ирж, церийн исэл, хөнгөн цагааны ислийн дараа дараагийн үеийн өнгөлгөөний материалын төлөөлөл болж байна.
I. Материалын шинж чанарЦирконийн нунтаг
Циркон нь өндөр хайлах цэгтэй (ойролцоогоор 2700 ° C) цагаан нунтаг бөгөөд моноклиник, тетрагональ, куб фаз зэрэг олон төрлийн болор бүтэцтэй. Тогтворжсон эсвэл хэсэгчлэн тогтворжсон циркони нунтагыг зохих хэмжээгээр тогтворжуулагч (иттриум исэл, кальцийн исэл гэх мэт) нэмснээр олж авч, өндөр температурт ч гэсэн фазын тогтвортой байдал, механик шинж чанарыг хадгалах боломжийг олгодог.
Цирконийн нунтаг-ийн гайхалтай давуу талууд нь үндсэндээ дараах талуудад тусгагдсан болно.
Өндөр хатуулаг, маш сайн өнгөлөх чадвар: 8.5 ба түүнээс дээш Mohs хатуулагтай тул өндөр хатуулагтай төрөл бүрийн материалыг эцсийн байдлаар өнгөлөхөд тохиромжтой.
Хүчтэй химийн тогтвортой байдал: Энэ нь хүчиллэг эсвэл бага зэрэг шүлтлэг орчинд тогтвортой хэвээр байх бөгөөд химийн урвалд өртөмтгий биш юм.
Маш сайн тархах чадвар: Өөрчлөгдсөн нано эсвэл микрон хэмжээтэйциркон нунтагжигд өнгөлгөөг хөнгөвчлөх, маш сайн түдгэлзүүлэх, урсах чадварыг харуулдаг.
Дулаан дамжуулалт багатай, үрэлтийн гэмтэл багатай: Өнгөлгөөний явцад үүсэх дулаан нь хамгийн бага бөгөөд дулааны ачаалал болон боловсруулсан гадаргуу дээр бичил хагарал үүсэх эрсдлийг үр дүнтэй бууруулдаг.
II. Нарийвчилсан өнгөлгөөнд цирконийн нунтаг хэрэглэх ердийн хэрэглээ
1. Сапфир субстрат өнгөлөх
Саффирийн талстууд нь өндөр хатуулаг, маш сайн оптик шинж чанартай тул LED чип, цагны линз, оптоэлектроник төхөөрөмжүүдэд өргөн хэрэглэгддэг. Цирконийн нунтаг нь ижил төстэй хатуулагтай, эвдрэл багатай тул индранил чулууг химийн механик өнгөлөх (CMP) хийхэд тохиромжтой материал юм. Уламжлалттай харьцуулахадхөнгөн цагаан ислийн өнгөлгөөний нунтаг, циркон нь гадаргуугийн тэгш байдал, толин тусгал өнгөлгөөг мэдэгдэхүйц сайжруулж, материалыг зайлуулах хурдыг хадгалж, зураас болон бичил хагарлыг багасгадаг.
2. Оптик шилний өнгөлгөө
Өндөр нарийвчлалтай линз, призм, оптик шилэн төгсгөл зэрэг оптик эд ангиудыг боловсруулахдаа өнгөлгөөний материал нь маш өндөр цэвэршилт, нарийн чанарын шаардлагыг хангасан байх ёстой. Өндөр цэвэршилттэй ашиглахциркони оксидын нунтаг0.3-0.8 мкм-ийн хяналттай ширхэгийн хэмжээ бүхий эцсийн өнгөлгөөний бодис нь гадаргуугийн маш бага барзгаржилтыг (Ra ≤ 1 нм) гаргаж, оптик төхөөрөмжүүдийн хатуу "өөгүй" шаардлагыг хангадаг.
3. Hard Drive Platter and Silicon Wafer Processing
Өгөгдөл хадгалах нягтрал тасралтгүй нэмэгдэхийн хэрээр хатуу дискний хавтангийн гадаргуугийн тэгш байдалд тавигдах шаардлага улам бүр хатуу болж байна.Цирконийн нунтаг, хатуу дискний хавтангийн гадаргууг нарийн өнгөлөх шатанд ашигладаг бөгөөд боловсруулалтын согогийг үр дүнтэй хянаж, дискний бичих үр ашиг, үйлчилгээний хугацааг сайжруулдаг. Цаашилбал, цахиур хавтанцарыг хэт нарийвчлалтайгаар өнгөлөхдөө циркониум исэл нь гадаргууд маш сайн нийцтэй, алдагдал багатай шинж чанартай тул түүнийг цериас илүү өсөн нэмэгдэж буй хувилбар болгож байна.
Ⅲ. Бөөмийн хэмжээ ба тархалтын хяналтын өнгөлгөөний үр дүнд үзүүлэх нөлөө
Цирконийн оксидын нунтаг өнгөлгөөний чанар нь түүний физик хатуулаг, болор бүтэцтэй нягт холбоотой төдийгүй ширхэгийн хэмжээ, тархалтаас ихээхэн хамаардаг.
Бөөмийн хэмжээг хянах: Хэт том ширхэгийн хэмжээ нь гадаргуу дээр амархан зураас үүсгэдэг бол хэт жижиг нь материалыг зайлуулах хурдыг бууруулдаг. Тиймээс янз бүрийн боловсруулалтын шаардлагыг хангахын тулд D50-ийн 0.2-оос 1.0 μм-ийн хүрээтэй микро нунтаг эсвэл нано нунтагыг ихэвчлэн ашигладаг.
Тархалтын гүйцэтгэл: Сайн тархах чадвар нь тоосонцор бөөгнөрөхөөс сэргийлж, өнгөлгөөний уусмалын тогтвортой байдлыг хангаж, боловсруулалтын үр ашгийг дээшлүүлнэ. Зарим өндөр чанартай циркони нунтаг нь гадаргууг өөрчилсний дараа усан эсвэл сул хүчиллэг уусмалд маш сайн түдгэлзүүлэх шинж чанарыг харуулдаг бөгөөд тогтвортой ажиллагааг хэдэн арван цагийн турш хадгалдаг.
IV. Хөгжлийн чиг хандлага ба ирээдүйн төлөв
Нано үйлдвэрлэлийн технологийг тасралтгүй хөгжүүлснээр,циркон нунтагилүү өндөр цэвэршилт, нарийн ширхэгийн хэмжээтэй тархалт, сайжруулсан тархалт зэрэгт шинэчлэгдэж байна. Ирээдүйд дараахь чиглэлүүдэд анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй.
1. Нано масштабын масс үйлдвэрлэл, зардлыг оновчтой болгохЦирконийн нунтаг
Өндөр цэвэршилттэй нунтаг бэлтгэх өндөр өртөгтэй, нарийн төвөгтэй үйл явцыг шийдвэрлэх нь тэдгээрийг өргөн хэрэглээг дэмжих гол түлхүүр юм.
2. Нийлмэл өнгөлгөөний материалын хөгжил
Цирконыг хөнгөн цагааны исэл, цахиур зэрэг материалуудтай хослуулах нь зайлуулах хурд болон гадаргууг хянах чадварыг сайжруулдаг.
3. Ногоон ба байгальд ээлтэй өнгөлгөөний шингэний систем
Байгаль орчинд ээлтэй байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд хоргүй, биологийн задралд ордог дисперсийн орчин, нэмэлт бодисуудыг боловсруулна.
V. Дүгнэлт
Цирконийн ислийн нунтагМаш сайн материалын шинж чанараараа өндөр чанартай өнгөлгөөний ажилд улам чухал үүрэг гүйцэтгэж байна. Үйлдвэрлэлийн технологийн тасралтгүй дэвшил, өсөн нэмэгдэж буй салбарын эрэлт хэрэгцээг харгалзанциркони оксидын нунтагилүү өргөн тархах бөгөөд энэ нь дараагийн үеийн өндөр хүчин чадалтай өнгөлгөөний материалын үндсэн дэмжлэг болох төлөвтэй байна. Холбогдох компаниудын хувьд материалын шинэчлэлийн чиг хандлагыг дагаж, өнгөлгөөний салбарт өндөр чанартай хэрэглээг өргөжүүлэх нь бүтээгдэхүүний ялгаа, технологийн манлайлалд хүрэх гол зам болно.