Aplicacións principais e valor industrial do micropó de diamante de ultraprecisión/ultrafino
O micropó de diamante de ultraprecisión e ultrafino, como o abrasivo superduro con distribución de tamaño de partícula máis duro, afiado e controlable dispoñible na actualidade, está a converterse nun material clave irremplazable na fabricación de precisión. Coas crecentes demandas de calidade superficial, precisión de procesamento e fiabilidade dos materiais de industrias como a óptica, a electrónica, os semicondutores e as novas enerxías,micropó de diamanteestá a pasar da esmerilado e pulido tradicionais á fabricación de ultraprecisión de gama alta, e o seu ámbito de aplicación está en continua expansión. As partículas de micropo de diamante xeralmente teñen entre 0,1 e 10 μm, e os pos ultrafinos de tamaño submicrónico e nanométrico convértense en consumibles básicos na fabricación avanzada. Posúen unha dureza Mohs 10 extremadamente alta, unha alta condutividade térmica, un baixo coeficiente de fricción e capacidades de microcorte xeradas durante o procesamento, o que permite acabados superficiais a nivel atómico nos materiais procesados. Isto é particularmente evidente na etapa final de pulido de lentes ópticas, zafiro, cerámica, cristais láser, obleas de semicondutores e metais ultraduros, onde demostran vantaxes irremplazables.
Nos campos da óptica e os láseres,po de diamante ultrafinoÚsase principalmente para o pulido de ultraprecisión de vidro óptico, cristais infravermellos, fiestras de zafiro, espellos de alta reflectividade e cristais láser. A industria óptica esixe unha rugosidade superficial extremadamente alta, que normalmente require Ra < 1 nm. Os bordos de corte afiados do po de diamante, que funcionan nun modo de baixo dano, reducen eficazmente as capas de tensión e as microfendas, mellorando a transmitancia da luz e o rendemento óptico. No procesamento de vidro de teléfono móbil de zafiro, fiestras infravermellas, filtros de telecomunicacións e lentes de resonador láser, as suspensións de pulido de diamantes, as almofadas de pulido de diamantes e as suspensións de diamantes son consumibles críticos. Ademais, o po ultrafino tamén se usa nos procesos MRF (pulido reolóxico magnetorreolóxico) e CMP (pulido químico-mecánico). Mediante un control preciso do tamaño das partículas e a tecnoloxía de revestimento superficial, conséguese un corte uniforme e un pulido con poucos defectos, o que mellora significativamente a eficiencia do procesamento e o rendemento dos compoñentes ópticos.
Na industria dos semicondutores e da electrónica, o po de diamante de ultraprecisión aplícase á moenda e pulido de obleas de silicio, carburo de silicio (SiC), nitruro de galio (GaN), substratos de zafiro e obleas de semicondutores compostos. Co crecemento explosivo dos dispositivos de potencia de SiC e a industria dos semicondutores de terceira xeración, a alta dureza e fraxilidade das obleas supoñen unha maior demanda de consumibles de moenda. O micropo de diamante pode eliminar rapidamente material durante a etapa de moenda e reducir a rugosidade superficial ao nivel nanométrico durante a etapa de pulido, minimizando os danos superficiais e mellorando así o rendemento do dispositivo e o rendemento de disipación da calor. Na industria dos paneis de visualización, o micropo de diamante úsase amplamente para o pulido de ultraprecisión de cubertas de vidro, vidro de reloxo, vidro de cuberta 3D e compoñentes ópticos de AR/VR. A súa alta eficiencia de procesamento pode acurtar o ciclo de moldeo, mellorar a consistencia do produto e mellorar significativamente o rendemento da liña de produción e o tempo de ciclo.
En campos de alta dureza como o carburo cementado, a cerámica e os materiais compostos de matriz metálica, o micropó de diamante ultrafino úsase amplamente para o rectificado de precisión de bordos de ferramentas, o pulido de precisión de moldes, o fortalecemento superficial de compoñentes estruturais aeroespaciais e a conformación de precisión. Aínda que as ferramentas de carburo cementado poden mellorar a resistencia ao desgaste e a vida útil do corte despois da pasivación e o pulido do bordo,micropó de diamante pode conseguir microcortes mantendo a nitidez, o que resulta nunha microestrutura uniforme e redondeada no filo de corte. Na industria de moldes de precisión, como moldes de inxección, moldes de fundición a presión e moldes ópticos, o pulido con po de diamante de micras pode conseguir efectos de espello subnanométricos, mellorando significativamente a vida útil do molde, o rendemento de desmoldeo e a calidade do moldeo. Nas industrias automotriz, aeroespacial e de equipos enerxéticos, o po de diamante de micras tamén se usa para a moenda de ultraprecisión dalgúns materiais especiais, como compoñentes de turbinas de cerámica dura, superaliaxes a base de níquel e compostos de fibra de carbono, o que lles dá ás pezas unha maior fiabilidade e estabilidade de rendemento.
A medida que os campos de aplicación continúan a expandirse, a tecnoloxía de preparación de po de diamante de ultraprecisión de micras tamén se actualiza constantemente. Actualmente, os métodos de preparación principais inclúen a trituración de diamantes artificiais de alta resistencia, a detonación (nanodiamante), os métodos químicos e as técnicas de modificación superficial. Para cumprir cos requisitos máis esixentes de estabilidade e suspensión nas industrias da óptica e dos semicondutores, o po de micras de alta calidade adoita recubrirse, por exemplo, con metais, inorgánicos, orgánicos e surfactantes, mellorando así a dispersabilidade, a resistencia á calor e a consistencia do procesamento. O diamante de gran ultrafino está a substituír gradualmente os métodos tradicionais.materiais de pulidocomo o óxido de cerio ealúminanos procesos CMP, mellorando aínda máis a planitude e a eficiencia de procesamento de obleas e compoñentes ópticos. No futuro, co desenvolvemento da fabricación intelixente, a comunicación cuántica, os dispositivos médicos de precisión e os dispositivos optoelectrónicos avanzados, o micropó de diamante de ultraprecisión seguirá expandindo os seus límites de aplicación e converterase nun material básico clave indispensable na industria de procesamento de materiais.