Warum können Siliziumkarbid -Schleifscheiben zum Kernverbrauchsmaterial für die Präzisionsbearbeitung von harten und spröden Materialien werden?- Trojan (Suzhou) material technology Co., Ltd.

In High-End-Produktionsfeldern wie Halbleitern, Photovoltaik und Präzisionskeramik sind aufgrund ihrer einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften Silizium-Carbid-Schleifscheiben in der Präzisionsbearbeitung von harten und spröden Materialien unverzichtbar geworden. Seine Kernvorteile stammen aus der hohen Härte, hohen thermischen Leitfähigkeit und Verschleißfestigkeit von Siliziumkarbidmaterialien, wodurch erhebliche Vorteile bei der Verarbeitung von Superhard -Materialien wie Siliziumcarbidsubstraten, optischem Glas und Keramik auftreten.

Als Repräsentant der dritten Generation von Halbleitermaterialien hat Siliciumcarbid (SIC) eine Kristallstruktur, die dem Material extrem hohe Härte (MOHS-Härte 9,2-9,5) und Verschleißfestigkeit verleiht. In Hochtemperaturumgebungen sind die Antioxidationseigenschaften von Siliziumkarbid besonders hervorragend: Wenn die Temperatur auf 1300 ° C steigt, wird auf der Oberfläche eine dichte Siliziumdioxid-Schutzschicht gebildet, die es ermöglicht, die Stabilität während der Verarbeitung mit hoher Temperaturen aufrechtzuerhalten.

Der Herstellungsprozess von Siliziumcarbid -Schleifscheiben muss sowohl die Materialeigenschaften als auch die Verarbeitungsanforderungen berücksichtigen. Zu den Kernprozessen gehören:
Rohstoffverhältnis: Siliziumcarbidmikropuver mit hoher Purity (Partikelgrößenbereich 0,5-30 μm) als Hauptmaterial mit Harz, Keramik oder Metallbindemittel, ergänzt durch Weichmacher, Schmiermittel und andere Zusatzstoffe.
Formprozess: Stellen Sie durch die heiße Press- oder Injektionsformtechnologie die kompakte Struktur der Schleifscheibe und die gleichmäßige Partikelverteilung sicher.
Sintern und Härten: Sintern bei einer hohen Temperatur von 1800 bis 2200 ℃, so dass die Bindemittel- und Silizium-Carbid-Partikel eine feste Bindung bilden, während das Kornwachstum kontrolliert wird, um eine erhöhte Sprödigkeit zu vermeiden.
Dieses Prozesssystem stellt sicher, dass die Schleifscheibe eine ausreichende Zähigkeit aufweist, um die Verarbeitung der Auswirkungen zu widersetzen und gleichzeitig eine hohe Härte aufrechtzuerhalten.

Der Kernvorteil der Siliziumkarbid -Schleifscheibe bei harter und spröder Materialverarbeitung
Silizium -Carbid -Schleifscheiben zeigen erhebliche Vorteile bei der Verarbeitung von Siliziumcarbidsubstraten. Traditionelle Aluminiumoxid -Schleifmittel sind aufgrund unzureichender Härte während der Verarbeitung anfällig für Passivierung von Schleifpartikeln, während Siliziumkarbid -Schleifscheiben aufgrund ihrer höheren Härte effizientere Materialentfernungsraten erreichen können. Beispielsweise kann die monolithische Verarbeitungsmethode von Siliziumkarbid-Ausdünnungsrädern im Ausdünnungsprozess von 8-Zoll-Silizium-Carbid-Wafern die Oberflächengenauigkeit von Submicron-Oberflächen erzielen, die erheblich besser ist als herkömmliche Schleifprozesse.

Die hohe thermische Leitfähigkeit von Siliziumcarbid (300-490 W/(M · K)) verleiht ihm einen natürlichen Wärmeableitungsvorteil bei der Hochgeschwindigkeitsverarbeitung. Im Schneidszenario des Photovoltaik -Silizium -Wafers können Diamantdrahtsägen in Kombination mit Siliziumkarbid -Schleifmitteln effektiv die Schneidtemperaturen reduzieren und die durch thermischen Schäden verursachte Rissausbreitung vermeiden. Dieses Merkmal ist besonders wichtig, wenn Materialien mit schlechter thermischer Leitfähigkeit wie Aluminiumoxidkeramik und Siliziumnitrid verarbeitet werden.

Der Verschleißfestigkeit von Siliziumcarbid-Schleifscheiben erweitert ihre Lebensdauer um das 3- bis 5-fache der traditionellen Schleifmittel. Bei der Verarbeitung von Keramiklagerringen kann ein einzelnes Silizium-Carbid-Schleifrad kontinuierlich mehr als 2.000 Werkstücke verarbeiten, während ein Aluminiumoxid-Schleifrad normalerweise nur ein Verarbeitungsvolumen von 500-800 Werkstücken aufrechterhalten kann. Obwohl die anfänglichen Kosten für Siliziumcarbid -Schleifscheiben hoch sind, können ihre umfassenden Nutzungskosten um mehr als 40%gesenkt werden.

Bei der Herstellung von Siliziumcarbid -Leistungsgeräten ist die Substratverarbeitung eine wichtige Verbindung bei der Bestimmung der Geräteleistung. Silizium-Carbid-Schleifscheiben erzielen eine hohe Vorbereitungsverarbeitung über die folgenden technischen Wege:
Doppelseitiger Schleifprozess: Verwenden Siliziumkarbid -Schleifscheiben Mit Polyurethan -Polierkissen können die Gleichmäßigkeit der Substratdicke der Verarbeitungsgenauigkeit <1 & mgr; m erreichen.
Chemisches mechanisches Polieren (CMP): Die auf Siliziumkarbid -Schleifmittel basierende Polierflüssigkeit kann die Oberflächenschädenschicht des Wafers effektiv entfernen und die Oberflächenrauheit auf unter 0,2 nm reduzieren.

Bei der ultra-Präzisionsverarbeitung von optischen Glas, Saphir und anderen Materialien erreichen Siliziumkarbid-Schleifscheiben die folgenden Partikelgrößenkontrolle wie die Kontrolle:
Spiegelverarbeitung mit Oberflächenrauheit ra <0,5 nm
Mikrostrukturform mit Untergrundschadenschichttiefe <5nm
Diese Leistung ist bei der Herstellung von optischen Komponenten wie Laserkristallen und Infrarotfenstern unersetzlich.

Als Reaktion auf die Verarbeitungsbedürfnisse von technischen Keramik wie Siliziumnitrid und Zirkoniumoxid erreichen Siliziumcarbid -Schleifscheiben Folgendes, indem die Schleifmorphologie und die Bewertung der Schleifkörnern optimiert werden:
Die Verarbeitungseffizienz stieg um mehr als 60%
Auf der verarbeiteten Oberfläche verbleiben keine Mikrorissen
Dieser Durchbruch hat das Leistungsaufbau von Produkten wie Keramiklagern und Keramikschneidwerkzeugen gefördert.