Oltre ad essere un abrasivo, 17 applicazioni di diamante parte 3
Feb 18, 2023
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Quando si parla dell'uso del diamante, si deve pensare alla realizzazione di utensili abrasivi. In effetti, ha una vasta gamma di applicazioni, amici, venite a dare un'occhiata~Oltre ad essere un abrasivo, 17 applicazioni di diamante parte 3(13-17).
13. Gli utensili diamantati vengono utilizzati per indirizzare l'elaborazione della microelettronica
Il Dr. John Patten della Western Michigan University negli Stati Uniti ha sviluppato una tecnologia di elaborazione assistita da micro-laser chiamata "μ-LAM". Questo metodo combina strumenti laser e diamantati per riscaldare, ammorbidire e tagliare semiconduttori di silicio e materiali ceramici.
Il dispositivo di elaborazione "μ-LAM" integra un laser a fibra a infrarossi (intervallo di lunghezze d'onda 1000-1500nm) e il raggio laser irradia il pezzo attraverso uno strumento diamantato a punta singola con elevata chiarezza ottica, riscaldando il materiale del pezzo a 600 gradi Sopra, gli utensili diamantati con un raggio dell'arco della punta da 5 μm a 5 mm sono legati con resina epossidica (adatta per l'elaborazione di potenza laser a livello di milliwatt) o saldatura/brasatura (adatta per 1-watt o maggiore elaborazione di potenza laser) , collegato a un laser alloggiato in un alloggiamento di tungsteno o carburo di tungsteno.
La tecnologia di elaborazione μ-LAM può anche ridurre i tempi e i costi di elaborazione e ottenere superfici ottiche molto lisce, ha affermato Patten. "Quando si utilizzano metodi convenzionali, se si desidera fabbricare un componente ottico (come uno specchio), di solito è necessario iniziare con la colata del grezzo del pezzo, quindi eseguire una serie di fasi di lavorazione: sgrossatura, molatura fine e rettifica prima che possa essere finalmente modellato. E la nostra lavorazione Il metodo sostituisce la serie originale di processi, tagliando con un utensile diamantato a punta singola su una macchina utensile CNC, e può anche ottenere una buona rugosità superficiale (Ra1 ~ 10nm). "
Patten ha dichiarato: "Il nostro obiettivo originale era quello di indirizzare le industrie dell'ottica e dei semiconduttori, ma ora sembra probabile che la maggior parte delle sue applicazioni saranno in dispositivi microelettronici ad alta energia e ad alta temperatura. Nell'industria dei semiconduttori, i wafer di silicio sono il vettore di chip e circuiti integrati. A temperature più elevate, le persone usano il carburo di silicio. Quindi ora quasi tutti i nostri sforzi sono concentrati sulla lavorazione del carburo di silicio".
14. Il diamante CVD viene utilizzato nei nuovi elettrodi di lavorazione a scarica elettrica
In EDM, l'elettrodo dell'utensile è un fattore molto importante. Le prestazioni del materiale dell'elettrodo influenzeranno le prestazioni EDM dell'elettrodo, come la velocità di rimozione del materiale, il tasso di perdita dell'utensile, la qualità della superficie del pezzo, ecc. Pertanto, la corretta selezione del materiale dell'elettrodo è importante per l'EDM è essenziale.
K/Suzuki e altri hanno studiato l'uso del film spesso diamantato CVD conduttivo (0,5 mm) come materiale per elettrodi per l'elettroerosione. Questo tipo di diamante CVD ha conduttività elettrica grazie al drogaggio del boro nel processo CVD, ha una bassa resistenza, un'elevata conducibilità termica e ha una forte capacità di adsorbimento per il carbonio precipitato nel mezzo di lavorazione dell'olio durante l'elettroerosione. I test hanno dimostrato che in determinate condizioni di lavorazione, gli elettrodi diamantati CVD possono raggiungere un'elevata velocità di rimozione del materiale, mentre la perdita dell'elettrodo è quasi pari a zero, soprattutto quando viene lavorata a un'elevata densità di corrente che non può utilizzare elettrodi di rame o grafite.
15. Applicazione del diamante artificiale a cristallo singolo nella tecnologia di perforazione di microfori laser
Negli ultimi anni, l'industria dei circuiti integrati si è sviluppata rapidamente, il che ha anche aiutato a prosperare le industrie correlate, in particolare le industrie di base a monte. Come materiale chiave di circuiti integrati e circuiti integrati su larga scala, con lo sviluppo di circuiti integrati e dispositivi a semiconduttore per confezionare multi-conduttori, alta integrazione e miniaturizzazione, anche gli indicatori tecnici dell'incollaggio di fili d'oro stanno diventando sempre più alti, elevata purezza , alta temperatura, La domanda di fili ultra sottili e ultra lunghi è aumentata rapidamente e notevolmente. Il diamante artificiale a cristallo singolo è un materiale ideale per stampi in piombo per circuiti integrati. La ricerca e lo sviluppo di stampi in piombo di precisione a circuito integrato di diamante a cristallo singolo è un compito importante per i lavoratori scientifici e tecnologici di tutto il mondo.
La ricerca di Zhang Qinjian e altri ha sottolineato che la tecnologia di microforatura laser è un metodo importante per la lavorazione di stampi di piombo per circuiti integrati di diamante a cristallo singolo artificiale ed è difficile ottenere aperture accurate utilizzando i tradizionali modelli di perforazione a controllo numerico laser. Il nostro nuovo modello proposto per controllare la velocità di rotazione del pezzo e l'energia dell'impulso laser per la perforazione laser è efficace.
Utilizzando un nuovo modello di controllo numerico per eseguire la perforazione laser sullo stampo di piombo del circuito integrato, la precisione della forma del foro è notevolmente migliorata e si può ottenere un diametro del foro di 3,5 μm.
16. Utilizzato come rivestimento diamantato resistente all'usura
La società americana SP3 è in grado di fornire diamanti nanocristallini ultralisci con una rugosità superficiale inferiore a 10 nm a prodotti microcristallini controllabili con una rugosità superficiale superiore a 10 μm, che possono essere idealmente applicati a superfici resistenti all'usura, inclusi guarnizioni e cuscinetti. Diamante microcristallino I film sottili sono molto adatti per applicazioni nel campo della lucidatura chimico-meccanica. Questi due prodotti a film diamantato CVD sono adatti per condizioni difficili e ambienti difficili. Presentano un'elevata durezza, un basso coefficiente di attrito, un'elevata resistenza all'usura e un'eccellente conducibilità termica rispetto a qualsiasi altro materiale.
Attualmente, l'industria manifatturiera dei wafer si sta sviluppando verso 22 nm e geometrie più piccole nell'ambiente di lavorazione di abrasivi altamente corrosivi (inclusi rame e tungsteno) e il diamante con rugosità controllabile si sta sviluppando in un nuovo tipo di materiale per la lucidatura chimico-meccanica.
17. Applicare la pellicola diamantata sulla superficie della filiera in tantalio
La filiera è un componente chiave nei tessuti in fibra chimica e le sue prestazioni influenzeranno molti indicatori economici come la qualità della filatura, la produttività e il costo. In generale, il materiale della filiera deve soddisfare i seguenti requisiti:
(1) Buone prestazioni di lavorazione;
(2) Buona resistenza alla corrosione, in grado di resistere alla corrosione dell'ambiente acido e alcalino;
(3) Ha forza e durezza sufficienti, può sopportare determinati urti e pressioni di esercizio e non è facile da deformare durante la rotazione;
(4) Basso costo.
Le filiere utilizzate nell'industria delle fibre chimiche hanno sempre utilizzato in passato leghe oro-platino e il costo di produzione era troppo elevato. Ora le persone stanno cercando di utilizzare tantalio relativamente economico invece di leghe oro-platino per realizzare filiere. Le filiere in tantalio affrontano i seguenti due problemi:
(1) Migliorare la sua durezza per evitare che la filiera venga demolita a causa della deformazione;
(2) Migliorare la sua resistenza alla corrosione in condizioni di lavoro alcaline.
La cementazione del substrato di tantalio aiuta a migliorare l'adesione del film diamantato sulla sua superficie, in modo che il film diamantato possa essere depositato con successo sulla superficie della filiera di tantalio.
Sulla superficie della filiera di tantalio è possibile ottenere film diamantati con diverse dimensioni delle particelle modificando i parametri di processo del CVD a filo caldo.
La filiera di tantalio con film diamantato finito ha la filabilità e la qualità di filatura che raggiungono o superano la filiera tradizionale e possono sostituire completamente la filiera oro-platino, riducendo così notevolmente i costi di produzione. Allo stesso tempo, le particelle del film diamantato La riduzione del diametro ha un effetto favorevole sulla durezza della superficie della filiera e sulla qualità della filatura.
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