Pourquoi les disques de broyage en carbure de silicium peuvent-ils devenir les consommables de base pour l'usinage de précision des matériaux durs et cassants?- Trojan (Suzhou) material technology Co., Ltd.

Dans les champs de fabrication haut de gamme tels que les semi-conducteurs, les photovoltaïques et les céramiques de précision, les disques de broyage en carbure de silicium sont devenus des consommables indispensables dans l'usinage de précision des matériaux durs et cassants en raison de leurs propriétés physiques et chimiques uniques. Ses avantages de base proviennent de la dureté élevée, de la conductivité thermique élevée et de la résistance à l'usure des matériaux de carbure de silicium, qui lui font montrer des avantages significatifs dans le traitement des matériaux surhard tels que les substrats en carbure de silicium, le verre optique et la céramique.

En tant que représentant de la troisième génération de matériaux semi-conducteurs, le carbure de silicium (sic) a une structure cristalline qui donne au matériau une dureté extrêmement élevée (dureté Mohs 9.2-9.5) et une résistance à l'usure. Dans les environnements à haute température, les propriétés anti-oxydation du carbure de silicium sont particulièrement exceptionnelles: lorsque la température monte à 1300 ° C, une couche protectrice de dioxyde de silicium dense est formée à la surface, ce qui lui permet de maintenir la stabilité pendant le traitement à haute température.

Le processus de fabrication des disques de broyage en carbure de silicium doit prendre en compte à la fois les propriétés des matériaux et les exigences de traitement. Ses processus principaux comprennent:
Rapport de matières premières: micropoue en carbure de silicium à haute pureté (plage de taille des particules de 0,5 à 30 μm) comme matériau principal, avec résine, céramique ou liant métallique, complété par le plastifiant, le lubrifiant et d'autres additifs.
Processus de moulage: grâce à une technologie de moulage à chaud ou à injection, assurez la structure compacte du disque de broyage et de la distribution uniforme des particules.
Frittage et durcissement: frittage à une température élevée de 1800-2200 ℃, de sorte que le liant et les particules de carbure de silicium forment une liaison ferme, tout en contrôlant la croissance des grains pour éviter une fragilité accrue.
Ce système de processus garantit que le disque de broyage a une ténacité suffisante pour résister à l'impact du traitement tout en maintenant une dureté élevée.

L'avantage central du disque de broyage en carbure de silicium dans le traitement des matériaux durs et cassants
Les disques de broyage en carbure de silicium montrent des avantages importants dans le traitement des substrats en carbure de silicium. Les abrasifs d'oxyde d'aluminium traditionnels sont sujets à la passivation des particules abrasives en raison de la dureté insuffisante pendant le traitement, tandis que les disques de broyage en carbure de silicium peuvent atteindre des taux d'élimination des matériaux plus efficaces en raison de leur dureté plus élevée. Par exemple, dans le processus d'amincissement des plaquettes en carbure de silicium de 8 pouces, la méthode de traitement monolithique de la pondération d'amincissement en silicium peut atteindre la précision de la surface du submicron, ce qui est nettement meilleur que les processus de broyage traditionnels.

La conductivité thermique élevée du carbure de silicium (300-490 w / (m · k)) lui donne un avantage naturel de dissipation de la chaleur dans le traitement à grande vitesse. Dans le scénario de coupe de la tranche de silicium photovoltaïque, les scies à fil de diamant combinées avec des abrasifs en carbure de silicium peuvent réduire efficacement les températures de coupe et éviter la propagation des fissures causée par des dommages thermiques. Cette caractéristique est particulièrement importante lors du traitement des matériaux avec une mauvaise conductivité thermique comme la céramique d'alumine et le nitrure de silicium.

La résistance à l'usure des disques de broyage en carbure de silicium prolonge leur durée de vie de 3 à 5 fois celle des abrasifs traditionnels. Dans le traitement des anneaux de roulement en céramique, une seule roue de broyage en carbure de silicium peut traiter en continu plus de 2 000 pièces, tandis qu'une roue de broyage d'alumine ne peut généralement maintenir un volume de traitement de 500 à 800 pièces. Bien que le coût initial des disques de broyage en carbure de silicium soit élevé, leur coût d'utilisation complet peut être réduit de plus de 40%.

Dans la production de dispositifs d'alimentation en carbure de silicium, le traitement du substrat est un lien clé pour déterminer les performances de l'appareil. Les disques de broyage en carbure de silicium atteignent un traitement de haute précision via les chemins techniques suivants:
Processus de broyage double face: en utilisant disques de broyage en carbure de silicium Avec des tampons de polissage en polyuréthane, il peut atteindre une épaisseur de substrat d'uniformité de la précision de traitement <1 μm.
Polissage mécanique chimique (CMP): Le liquide de polissage basé sur des abrasifs de carbure de silicium peut éliminer efficacement la couche de dommages de surface de la tranche et réduire la rugosité de surface à moins de 0,2 nm.

Dans le traitement ultra-précision du verre optique, du saphir et d'autres matériaux, les disques de broyage en carbure de silicium obtiennent ce qui suit par le contrôle des particules de micro-nano: le contrôle de la taille des particules:
Traitement du miroir avec rugosité de surface RA <0,5 nm
Moulure de microstructure avec profondeur de couche de dommage souterrain <5 nm
Ces performances sont irremplaçables dans la fabrication de composants optiques à valeur ajoutée à valeur ajoutée tels que les cristaux laser et les fenêtres infrarouges.

En réponse aux besoins de traitement des céramiques d'ingénierie tels que le nitrure de silicium et l'oxyde de zirconium, les disques de broyage en carbure de silicium obtiennent ce qui suit en optimisant la morphologie et le classement abrasifs des grains:
L'efficacité du traitement a augmenté de plus de 60%
Aucune microfirme ne reste sur la surface traitée
Cette percée a favorisé la mise à niveau des performances de produits tels que les roulements en céramique et les outils de coupe en céramique.