Εκτός από λειαντικό, 17 εφαρμογές διαμαντιού μέρος 3
Feb 18, 2023
Αφήστε ένα μήνυμα
Όταν αναφέρουμε τη χρήση του διαμαντιού, θα πρέπει να σκεφτούμε την κατασκευή λειαντικών εργαλείων. Μάλιστα, έχει μεγάλη γκάμα εφαρμογών, φίλοι, ελάτε να ρίξετε μια ματιά~Εκτός από λειαντικό, 17 εφαρμογές διαμαντιού part 3(13-17).
13. Τα εργαλεία διαμαντιών χρησιμοποιούνται για τη στόχευση της επεξεργασίας μικροηλεκτρονικών
Ο Δρ Τζον Πάτεν από το Πανεπιστήμιο του Δυτικού Μίσιγκαν στις Ηνωμένες Πολιτείες ανέπτυξε μια τεχνολογία επεξεργασίας με τη βοήθεια μικρολέιζερ που ονομάζεται «μ-LAM». Αυτή η μέθοδος συνδυάζει εργαλεία λέιζερ και διαμαντιών για τη θέρμανση, τη μαλάκυνση και την κοπή ημιαγωγών και κεραμικών υλικών από πυρίτιο.
Η συσκευή επεξεργασίας "μ-LAM" ενσωματώνει ένα λέιζερ υπέρυθρων ινών (εύρος μήκους κύματος 1000-1500nm) και η δέσμη λέιζερ ακτινοβολεί το τεμάχιο εργασίας μέσω ενός εργαλείου διαμαντιού ενός σημείου με υψηλή οπτική διαύγεια, θερμαίνοντας το υλικό του τεμαχίου εργασίας στους 600 μοίρες Επάνω, τα διαμαντένια εργαλεία με ακτίνα τόξου κορυφής 5 μm έως 5 mm είναι συνδεδεμένα με εποξειδική ρητίνη (κατάλληλη για επεξεργασία ισχύος λέιζερ σε επίπεδο milliwatt) ή συγκόλληση/συγκόλληση (κατάλληλη για επεξεργασία 1-watt ή μεγαλύτερης ισχύος λέιζερ) , συνδεδεμένο με λέιζερ που στεγάζεται σε περίβλημα καρβιδίου βολφραμίου ή βολφραμίου.
Η τεχνολογία επεξεργασίας μ-LAM μπορεί επίσης να μειώσει τον χρόνο επεξεργασίας και το κόστος επεξεργασίας και να επιτύχει πολύ λείες οπτικές επιφάνειες, είπε ο Patten. "Όταν χρησιμοποιείτε συμβατικές μεθόδους, εάν θέλετε να κατασκευάσετε ένα οπτικό εξάρτημα (όπως έναν καθρέφτη), συνήθως πρέπει να ξεκινήσετε με τη χύτευση του τεμαχίου του τεμαχίου εργασίας και στη συνέχεια να εκτελέσετε μια σειρά από βήματα επεξεργασίας: τραχιά λείανση, λεπτή λείανση και λείανση πριν μπορέσει τελικά να διαμορφωθεί. Και η επεξεργασία μας Η μέθοδος αντικαθιστά την αρχική σειρά διεργασιών, κοπής με ένα εργαλείο διαμαντιού ενός σημείου σε μια εργαλειομηχανή CNC και μπορεί επίσης να αποκτήσει καλή τραχύτητα επιφάνειας (Ra1 ~ 10nm).
Ο Patten είπε: "Ο αρχικός μας στόχος ήταν να στοχεύσουμε τις βιομηχανίες οπτικών και ημιαγωγών, αλλά τώρα φαίνεται πιθανό ότι οι περισσότερες από τις εφαρμογές του θα είναι σε μικροηλεκτρονικές συσκευές υψηλής ενέργειας και υψηλής θερμοκρασίας. Στη βιομηχανία ημιαγωγών, οι γκοφρέτες πυριτίου είναι ο φορέας τσιπ και ολοκληρωμένα κυκλώματα. Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, οι άνθρωποι χρησιμοποιούν καρβίδιο του πυριτίου. Έτσι τώρα σχεδόν όλες οι προσπάθειές μας επικεντρώνονται στην επεξεργασία καρβιδίου του πυριτίου."
14. Το διαμάντι CVD χρησιμοποιείται σε νέα ηλεκτρόδια κατεργασίας ηλεκτρικής εκκένωσης
Στο EDM, το ηλεκτρόδιο εργαλείου είναι ένας πολύ σημαντικός παράγοντας. Η απόδοση του υλικού του ηλεκτροδίου θα επηρεάσει την απόδοση EDM του ηλεκτροδίου, όπως ο ρυθμός αφαίρεσης υλικού, ο ρυθμός απώλειας εργαλείου, η ποιότητα της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας κ.λπ. Επομένως, η σωστή επιλογή του υλικού ηλεκτροδίου είναι σημαντική για το EDM.
Η K/Suzuki και άλλοι έχουν μελετήσει τη χρήση αγώγιμου φιλμ πάχους διαμαντιού CVD (0,5 mm) ως υλικό ηλεκτροδίων για EDM. Αυτό το είδος διαμαντιού CVD έχει ηλεκτρική αγωγιμότητα με ντόπινγκ βορίου στη διαδικασία CVD, έχει χαμηλή αντίσταση, υψηλή θερμική αγωγιμότητα και έχει ισχυρή ικανότητα προσρόφησης για τον άνθρακα που κατακρημνίζεται στο ελαιουργικό μέσο κατά τη διάρκεια του EDM. Δοκιμές έδειξαν ότι υπό ορισμένες συνθήκες επεξεργασίας, τα ηλεκτρόδια διαμαντιού CVD μπορούν να επιτύχουν υψηλό ρυθμό αφαίρεσης υλικού, ενώ η απώλεια ηλεκτροδίου είναι σχεδόν μηδενική, ειδικά όταν υποβάλλεται σε επεξεργασία σε υψηλή πυκνότητα ρεύματος που δεν μπορεί να χρησιμοποιήσει ηλεκτρόδια Cu ή γραφίτη.
15. Εφαρμογή τεχνητού μονοκρυστάλλου διαμαντιού σε τεχνολογία διάτρησης μικρο-οπών με λέιζερ
Τα τελευταία χρόνια, η βιομηχανία ολοκληρωμένων κυκλωμάτων αναπτύχθηκε γρήγορα, γεγονός που βοήθησε επίσης τις σχετικές βιομηχανίες, ιδίως τις βασικές βιομηχανίες ανάντη, να ανθίσουν. Ως βασικό υλικό των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων και των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων μεγάλης κλίμακας, με την ανάπτυξη ολοκληρωμένων κυκλωμάτων και συσκευών ημιαγωγών για συσκευασία πολλαπλών απαγωγών, υψηλή ενοποίηση και σμίκρυνση, οι τεχνικοί δείκτες συγκόλλησης χρυσών συρμάτων γίνονται επίσης όλο και υψηλότεροι, υψηλής καθαρότητας , υψηλή θερμοκρασία, Η ζήτηση για εξαιρετικά λεπτά και πολύ μακριά σύρματα έχει αυξηθεί γρήγορα και πολύ. Το τεχνητό διαμάντι μονού κρυστάλλου είναι ένα ιδανικό υλικό για μήτρες μολύβδου ολοκληρωμένου κυκλώματος. Η έρευνα και η ανάπτυξη καλουπιών μολύβδου ακριβείας ολοκληρωμένου κυκλώματος μονοκρυστάλλου διαμαντιού είναι μια σημαντική εργασία για τους επιστημονικούς και τεχνολογικούς εργαζόμενους σε όλο τον κόσμο.
Έρευνα από τον Zhang Qinjian και άλλους επεσήμανε ότι η τεχνολογία μικρο-διάτρησης λέιζερ είναι μια σημαντική μέθοδος για την επεξεργασία καλουπιών μολύβδου ολοκληρωμένου κυκλώματος τεχνητού μονοκρυστάλλου διαμαντιού και είναι δύσκολο να επιτευχθούν ακριβή ανοίγματα χρησιμοποιώντας παραδοσιακά μοντέλα γεώτρησης με αριθμητικό έλεγχο λέιζερ. Το προτεινόμενο νέο μοντέλο ελέγχου της ταχύτητας περιστροφής του τεμαχίου εργασίας και της ενέργειας παλμού λέιζερ για διάτρηση με λέιζερ είναι αποτελεσματικό.
Χρησιμοποιώντας ένα νέο μοντέλο αριθμητικού ελέγχου για τη διεξαγωγή διάτρησης με λέιζερ στο καλούπι μολύβδου του ολοκληρωμένου κυκλώματος, η ακρίβεια του σχήματος της οπής βελτιώνεται σημαντικά και μπορεί να επιτευχθεί διάμετρος οπής 3,5 μm.
16. Χρησιμοποιείται ως επίστρωση με διαμάντια ανθεκτική στη φθορά
Η αμερικανική εταιρεία SP3 μπορεί να παρέχει εξαιρετικά λείο νανοκρυσταλλικό διαμάντι με τραχύτητα επιφάνειας μικρότερη από 10nm σε ελεγχόμενα μικροκρυσταλλικά προϊόντα με τραχύτητα επιφάνειας μεγαλύτερη από 10μm, τα οποία μπορούν να εφαρμοστούν ιδανικά σε ανθεκτικές στη φθορά επιφάνειες, συμπεριλαμβανομένων στεγανοποιήσεων και ρουλεμάν. Οι λεπτές μεμβράνες μικροκρυσταλλικού διαμαντιού είναι πολύ κατάλληλες για εφαρμογές στον τομέα της χημικής μηχανικής στίλβωσης. Αυτά τα δύο προϊόντα μεμβράνης διαμαντιών CVD είναι κατάλληλα για σκληρές συνθήκες και απαιτητικά περιβάλλοντα. Παρουσιάζουν υψηλή σκληρότητα, χαμηλό συντελεστή τριβής, υψηλή αντοχή στη φθορά και εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα από οποιοδήποτε άλλο υλικό.
Επί του παρόντος, η βιομηχανία κατασκευής γκοφρετών αναπτύσσεται προς τα 22 nm και μικρότερες γεωμετρίες στο περιβάλλον επεξεργασίας λειαντικών υλικών υψηλής διάβρωσης (συμπεριλαμβανομένου του χαλκού και του βολφραμίου) και το διαμάντι με ελεγχόμενη τραχύτητα εξελίσσεται σε ένα νέο είδος υλικού για χημική μηχανική στίλβωση.
17. Εφαρμόστε μεμβράνη διαμαντιού στην επιφάνεια του κλωστήρα τανταλίου
Το κλωστήρα είναι βασικό συστατικό στα κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα από χημικές ίνες και η απόδοσή του θα επηρεάσει πολλούς οικονομικούς δείκτες όπως η ποιότητα της κλώσης, η παραγωγικότητα και το κόστος. Γενικά, το υλικό του κλωστήρα πρέπει να πληροί τις ακόλουθες απαιτήσεις:
(1) Καλή απόδοση μηχανικής κατεργασίας.
(2) Καλή αντοχή στη διάβρωση, ικανή να αντέξει τη διάβρωση του όξινου και αλκαλικού περιβάλλοντος.
(3) Έχει επαρκή αντοχή και σκληρότητα, μπορεί να αντέξει ορισμένες κρούσεις και πίεση εργασίας και δεν είναι εύκολο να παραμορφωθεί κατά την περιστροφή.
(4) Χαμηλό κόστος.
Οι κλωστήρες που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία χημικών ινών χρησιμοποιούσαν πάντα κράματα χρυσού-πλατίνας στο παρελθόν και το κόστος κατασκευής ήταν πολύ υψηλό. Τώρα οι άνθρωποι προσπαθούν να χρησιμοποιήσουν σχετικά φθηνό ταντάλιο αντί για κράματα χρυσού-πλατίνας για την κατασκευή κλωστών. Τα κλωστήρια τανταλίου αντιμετωπίζουν τα ακόλουθα δύο προβλήματα:
(1) Βελτιώστε τη σκληρότητά του για να αποτρέψετε την απόρριψη του κλωστήρα λόγω παραμόρφωσης.
(2) Βελτιώστε την αντοχή του στη διάβρωση υπό αλκαλικές συνθήκες εργασίας.
Η ενανθράκωση του υποστρώματος τανταλίου βοηθά στη βελτίωση της πρόσφυσης της μεμβράνης διαμαντιού στην επιφάνειά της, έτσι ώστε η μεμβράνη διαμαντιού να μπορεί να αποτεθεί επιτυχώς στην επιφάνεια του κλωστηρίου τανταλίου.
Μεμβράνες διαμαντιών με διαφορετικά μεγέθη σωματιδίων μπορούν να ληφθούν στην επιφάνεια του κλωστήρα τανταλίου αλλάζοντας τις παραμέτρους διεργασίας του θερμού σύρματος CVD.
Το έτοιμο κλωστήρα από ταντάλιο με τελική μεμβράνη διαμαντιού έχει την ικανότητα νηματοποίησης και την ποιότητα κλώσματος που φτάνουν ή υπερβαίνουν το παραδοσιακό κλωστήρα και μπορεί να αντικαταστήσει πλήρως το κλωστήρα χρυσού-πλατίνας, μειώνοντας έτσι σημαντικά το κόστος παραγωγής. Ταυτόχρονα, τα σωματίδια μεμβράνης διαμαντιού Η μείωση της διαμέτρου έχει ευνοϊκή επίδραση στη σκληρότητα της επιφάνειας του κλωστήρα και στην ποιότητα κλώσης.
Αποστολή ερώτησής
