Optoelektronika, yarimo'tkazgichlar ishlab chiqarish va aniq optikaning jadal rivojlanishi bilan ishlov beriladigan qismning sirt sifatiga bo'lgan bozor talablari -nanometrdan past yoki hatto atom darajasidagi tekislik davriga kirdi. Eng ko'p ishlatiladigan abraziv abrazivlardan biri sifatida alumina (korund) Mohs qattiqligida 9 (faza), olmos va kremniy karbididan keyin ikkinchi bo'lib, qattiq va mo'rt materiallarning katta qismini samarali qayta ishlashga imkon beradi. Eng muhimi shundaki, uning kristal fazasini, tozaligini, zarracha hajmini va shaklini aniq nazorat qilish orqali "qattiqlik" va "qattiqlik" (ya'ni, kesish samaradorligi va sirtni himoya qilish) o'rtasidagi optimal muvozanatni ta'minlab, zahiralarni tezda olib tashlashdan zararsiz oynani silliqlashgacha bo'lgan bir nechta maqsadlarga erishish mumkin.
Alyuminiy oksidning jilolanishiga ta'sir qiluvchi asosiy omillar
Aluminaning abraziv ishlashi bitta omil bilan belgilanmaydi; balki kristall shakli, morfologiyasi, zarracha hajmi va sinterlash jarayonining birgalikdagi ta'siridan kelib chiqadi.
01 Kristal faza: faza, faza va aralash kristallarning sinergik ta'siri
‑Al₂O₃, odatda korund sifatida tanilgan, eng barqaror tuzilishga, eng yuqori qattiqlikka (Mohs 9) va kuchli kimyoviy inertlikka ega{1}}u suvda, kislotalar va ishqorlarda erimaydi. Bu sapfir va kremniy karbid kabi o'ta qattiq substratlarni silliqlash va qo'pol silliqlash uchun mos keladi, bu esa yuqori olib tashlash tezligini ta'minlaydi.
‑Al₂O₃, shuningdek faollashtirilgan alumina deb ataladi, qattiqligi pastroq (Mohs 6-8), lekin katta o'ziga xos sirt maydoni va yuqori reaktivlikka ega. Uning fazaga o'tish harorati past (taxminan 600 daraja), u osonlikcha qattiq aglomeratlar hosil qilmaydi va juda tor zarracha o'lchamiga ega bo'lgan nano-miqyosdagi zarrachalarni tayyorlashni osonlashtiradi. U mukammal sirt qoplamasini taklif qiluvchi qattiq sirt shikastlanishi talablari bilan nozik polishing uchun javob beradi.
Ixtisoslashgan ilovalarni hal qilish uchun sanoatning etakchi kompaniyalari ‑ aralash kristalli alumina abrazivlarini ishlab chiqdilar. ‑faza va faza nisbatini sozlash orqali kompozit abrazivni parlatishdan keyingi sirt sifatini yaxshilash uchun fazadan foydalanganda ma’lum bir kesish kuchini ta’minlash uchun moslashtirib, uni maxsus nozik abraziv ilovalar uchun moslashtirish mumkin.
02 Mikromorfologiya: "Yaluvchi abrazyon" dan "Silmali aşınma" ga qadar
An'anaviy abrazivlar asosan noto'g'ri burchakli yoki sharsimondir. O'tkir qirralari va burchaklari bo'lgan zarralar yuqori dastlabki kesish kuchini ta'minlasa-da, ular osongina tasodifiy chizishlarni keltirib chiqaradi va asosan qo'pol polishing uchun ishlatiladi. Sferik alumina yaxshi oquvchanlik, mukammal tarqalish qobiliyati va o'tkir qirralari bo'lmagan sirtni ta'minlaydi, bu mikro-chizishdan samarali qochadi va uni nozik parlatish uchun mos qiladi.
Flake alumina so'nggi yillarda paydo bo'lgan yuqori samarali funktsional mikrochangdir. U ‑Al₂O₃ ga tegishli va yuqori tomonlar nisbati bilan ajralib turadigan qatlamli struktura xususiyatiga ega. Uning radial o'lchami odatda 5 dan 50 mkm gacha, qalinligi esa odatda 100 dan 500 nm gacha. Yaxshi rivojlangan kristallar muntazam olti burchakli morfologiyani ham ko'rsatishi mumkin. Jilolash jarayonida zarrachalarning tekis sirtlari ishlov beriladigan qism yuzasiga parallel ravishda tekislanadi, bu an'anaviy abrazivlarning dumalab ishqalanishidan ko'ra toymasin ishqalanish effektini hosil qiladi. Bu xususiyat uchta asosiy afzalliklarga ega: ① kamroq chizish-zarrachalar uchlari sabab tasodifiy zararni oldini olish; ② yagona bosim taqsimoti-zarrachalarni sindirishga moyilligini kamaytiradi va aşınmaya bardoshliligini sezilarli darajada oshiradi; ③ yuqori samarali{11}}silliqlash bosimi samarali ravishda kesish kuchiga aylanadi, bu mahsulot unumdorligini 10–15% ga oshirishi mumkin (masalan, optik linzalarni parlatishda).
03 Zarrachalar hajmi: olib tashlash tezligi va sirt pürüzlülüğünü aniqlaydigan "ikki qirrali qilich"
Zarrachalar hajmi abraziv ishiga ta'sir qiluvchi eng sezgir o'zgaruvchilardan biridir:
Coarse size (>5 mkm): yuqori kesish kuchi, buyumni tez olib tashlash uchun ishlatiladi (masalan, qo'pol abraziv), lekin yuqori sirt pürüzlülüğüne va chuqur shikastlangan qatlamga olib keladi.
Submikron o'lchami (0,1–1 mkm): olib tashlash tezligi va sirt sifatini muvozanatlashtiradi, bu uni nozik jilolash uchun asosiy tanlovga aylantiradi (masalan, sapfir va gofretni nozik parlatish).
Nano hajmi (<100 nm): leverages volume effects and surface effects to achieve atomic‑level flatness (Ra < 0.3 nm), but the removal rate is relatively low, mainly used for final finishing.
04 Sinterlash darajasi va qo'shimchalar
Sinterlash harorati va vaqtini nazorat qilish orqali alumina keramikasi zichligi va don hajmini sozlash mumkin. Qo'shimchalar (bog'lovchi moddalar) asbobdagi abraziv donalarning ushlab turish kuchiga, ularning joylashishiga va o'z-o'zidan o'tkirlash xususiyatiga ta'sir qiladi va shu bilan bilvosita jilolash asbobining qattiqligi va xizmat qilish muddatiga ta'sir qiladi.