Ультра дәлдіктегі/ультра жұқа гауһар микроұнтағының негізгі қолданылуы және салалық құндылығы
Қазіргі уақытта қолжетімді ең қатты, ең өткір және басқарылатын бөлшектердің өлшемін бөлуге арналған аса қатты абразив ретінде ультра дәлдіктегі және ультра жұқа алмас микроұнтағы дәл өндірісте алмастырылмайтын негізгі материалға айналуда. Оптика, электроника, жартылай өткізгіштер және жаңа энергетика сияқты салалардың беткі сапасына, өңдеу дәлдігіне және материалдың сенімділігіне қойылатын талаптарының артуымен,гауһар микроұнтақдәстүрлі тегістеу және жылтыратудан жоғары деңгейлі ультра дәлдіктегі өндіріске көшуде және оны қолдану аясы үнемі кеңейіп келеді. Алмаз микроұнтақ бөлшектері әдетте 0,1-10 мкм аралығында болады, ал субмикронды және нано өлшемді ультраұсақ ұнтақтар озық өндірісте негізгі тұтынылатын материалдарға айналады. Олар өте жоғары Mohs 10 қаттылығына, жоғары жылу өткізгіштігіне, төмен үйкеліс коэффициентіне және өңдеу кезінде пайда болатын микрокесу мүмкіндіктеріне ие, бұл өңделген материалдарда атом деңгейіндегі беткі өңдеуді қамтамасыз етеді. Бұл әсіресе оптикалық линзалардың, сапфирдің, керамиканың, лазерлік кристалдардың, жартылай өткізгіш пластиналардың және ультра қатты металдардың соңғы жылтырату кезеңінде айқын көрінеді, мұнда олар алмастырылмайтын артықшылықтарды көрсетеді.
Оптика және лазер салаларында,ультра жұқа алмас ұнтағынегізінен оптикалық әйнекті, инфрақызыл кристалдарды, сапфир терезелерді, жоғары шағылыстырғыш айналарды және лазерлік кристалдарды ультра дәлдікпен жылтырату үшін қолданылады. Оптика өнеркәсібі өте жоғары беттік кедір-бұдырлықты талап етеді, әдетте Ra < 1 нм қажет етеді. Аз зақымдану режимінде жұмыс істейтін гауһар ұнтағының өткір кескіш жиектері кернеу қабаттары мен микрожарықтарды тиімді түрде азайтады, жарық өткізгіштігін және оптикалық өнімділікті жақсартады. Сапфир ұялы телефон әйнегі, инфрақызыл терезелер, телекоммуникациялық сүзгілер және лазерлік резонатор линзаларын өңдеу кезінде гауһар жылтырату суспензиялары, гауһар жылтырату жастықшалары және гауһар суспензиялары маңызды шығын материалдары болып табылады. Сонымен қатар, ультра жұқа ұнтақ MRF (магнитореологиялық реологиялық жылтырату) және CMP (химиялық механикалық жылтырату) процестерінде де қолданылады. Дәл бөлшектердің мөлшерін бақылау және бетті жабу технологиясы арқылы біркелкі кесу және аз ақаулы жылтырату жүзеге асырылады, бұл оптикалық компоненттердің өңдеу тиімділігі мен өнімділігін айтарлықтай жақсартады.
Жартылай өткізгіштер мен электроника өнеркәсібінде аса дәл гауһар ұнтағы кремний пластиналарын, кремний карбидін (SiC), галлий нитридін (GaN), сапфир негіздерін және құрама жартылай өткізгіш пластиналарды ұнтақтау және жылтырату үшін қолданылады. SiC қуат құрылғыларының және үшінші буын жартылай өткізгіштер өнеркәсібінің қарқынды өсуімен пластиналардың жоғары қаттылығы мен сынғыштығы ұнтақтау шығын материалдарына жоғары талаптар қояды. Алмаз микроұнтағы ұнтақтау кезеңінде материалды тез кетіре алады және жылтырату кезеңінде беткі кедір-бұдырлықты нанометр деңгейіне дейін төмендетеді, беткі зақымдануды азайтады және осылайша құрылғының өнімділігі мен жылуды тарату өнімділігін жақсартады. Дисплей панелі өнеркәсібінде гауһар микроұнтағы шыны қақпақтарды, сағат әйнегі, 3D жабынды әйнек және AR/VR оптикалық компоненттерін аса дәл жылтырату үшін кеңінен қолданылады. Оның жоғары өңдеу тиімділігі қалыптау циклін қысқарта алады, өнімнің консистенциясын жақсартады және өндіріс желісінің өнімділігі мен цикл уақытын айтарлықтай жақсарта алады.
Цементтелген карбид, керамика және металл матрицалық композиттер сияқты жоғары қаттылық салаларында ультра жұқа гауһар микроұнтақ құрал жиектерін дәл тегістеу, қалыптарды дәл жылтырату, аэроғарыштық құрылымдық компоненттердің бетін нығайту және дәл қалыптау үшін кеңінен қолданылады. Цементтелген карбидті құралдар жиекті пассивтеу мен жылтыратудан кейін тозуға төзімділікті және кесу мерзімін жақсарта алса да,гауһар микроұнтақ өткірлікті сақтай отырып, микрокесуге қол жеткізе алады, нәтижесінде кесу жиегінде біркелкі және дөңгелек микроқұрылым пайда болады. Инъекциялық қалыптар, құю қалыптары және оптикалық қалыптар сияқты дәл қалып өнеркәсібінде гауһар микрон ұнтағын жылтырату нанометрден төмен айна тәрізді әсерлерге қол жеткізе алады, бұл қалып қызмет ету мерзімін, қалыптау өнімділігін және қалыптау сапасын айтарлықтай жақсартады. Автомобиль, аэроғарыш және энергетикалық жабдықтар өнеркәсібінде гауһар микрон ұнтағы қатты керамикалық турбина компоненттері, никель негізіндегі суперқорытпалар және көміртекті талшық композиттері сияқты кейбір арнайы материалдарды ультра дәлдікпен ұнтақтау үшін де қолданылады, бұл бөлшектерге жоғары сенімділік пен өнімділік тұрақтылығын береді.
Қолдану салалары кеңейе берген сайын, аса дәлдіктегі гауһар микрон ұнтағын дайындау технологиясы да үнемі жаңартылып отырады. Қазіргі уақытта негізгі дайындау әдістеріне жоғары беріктіктегі жасанды гауһар ұсақтау, детонация (наноалмаз), химиялық әдістер және бетті модификациялау әдістері кіреді. Оптика және жартылай өткізгіш салаларындағы тұрақтылық пен суспензияға қойылатын жоғары талаптарды қанағаттандыру үшін жоғары сапалы микрон ұнтағы әдетте металдармен, бейорганикалық заттармен, органикалық заттармен және беттік белсенді заттармен қапталады, осылайша дисперсияны, ыстыққа төзімділікті және өңдеу консистенциясын жақсартады. Ультра ұсақ түйіршікті гауһар біртіндеп дәстүрлі ұнтақты алмастырады.жылтырату материалдарымысалы, церий оксиді жәнеглиноземCMP процестерінде пластиналар мен оптикалық компоненттердің жазықтығын және өңдеу тиімділігін одан әрі жақсарту. Болашақта интеллектуалды өндірістің, кванттық байланыстың, дәл медициналық құрылғылардың және озық оптоэлектрондық құрылғылардың дамуымен ультра дәлдіктегі гауһар микро ұнтағы қолдану шекараларын кеңейтуді жалғастырады және материалдарды өңдеу өнеркәсібінде ажырамас негізгі материалға айналады.