உயர்தர துல்லியமான மெருகேற்றத்தில் சிர்கோனியா தூளின் பயன்பாடு குறித்த ஆராய்ச்சி
மின்னணுவியல் மற்றும் தகவல் தொழில்நுட்பம், ஒளியியல் உற்பத்தி, குறைக்கடத்திகள் மற்றும் மேம்பட்ட பீங்கான்கள் போன்ற உயர் தொழில்நுட்பத் தொழில்களின் விரைவான வளர்ச்சியால், மூலப்பொருட்களின் மேற்பரப்பு பதப்படுத்தும் தரத்தின் மீது அதிக தேவைகள் வைக்கப்படுகின்றன. குறிப்பாக, நீலக்கல் அடிமூலங்கள், ஒளியியல் கண்ணாடி மற்றும் வன்வட்டுத் தட்டுகள் போன்ற முக்கிய பாகங்களின் அதிதுல்லியமான இயந்திர வேலைப்பாடுகளில், மெருகூட்டும் பொருளின் செயல்திறனே இயந்திர வேலைப்பாடு செயல்திறனையும் இறுதி மேற்பரப்பின் தரத்தையும் நேரடியாகத் தீர்மானிக்கிறது.சிர்கோனியா தூள் (ZrO₂)ஒரு உயர் செயல்திறன் கொண்ட கனிமப் பொருளான இது, அதன் சிறந்த கடினத்தன்மை, வெப்ப நிலைத்தன்மை, தேய்மான எதிர்ப்பு மற்றும் மெருகூட்டும் பண்புகள் காரணமாக, உயர்தரத் துல்லிய மெருகூட்டல் துறையில் படிப்படியாக வளர்ந்து, சீரியம் ஆக்சைடு மற்றும் அலுமினியம் ஆக்சைடுக்குப் பிறகு அடுத்த தலைமுறை மெருகூட்டும் பொருட்களின் பிரதிநிதியாகத் திகழ்கிறது.
I. பொருளின் பண்புகள்சிர்கோனியா தூள்
சிர்கோனியா என்பது உயர் உருகுநிலை (சுமார் 2700°C) மற்றும் மோனோகிளினிக், டெட்ராகோனல், மற்றும் கியூபிக் கட்டங்கள் உள்ளிட்ட பல்வேறு படிக அமைப்புகளைக் கொண்ட ஒரு வெள்ளைத் தூள் ஆகும். இட்ரியம் ஆக்சைடு மற்றும் கால்சியம் ஆக்சைடு போன்ற நிலைப்படுத்திகளைப் பொருத்தமான அளவில் சேர்ப்பதன் மூலம், நிலைப்படுத்தப்பட்ட அல்லது பகுதியளவு நிலைப்படுத்தப்பட்ட சிர்கோனியா தூளைப் பெறலாம். இது உயர் வெப்பநிலையிலும் கூட சிறந்த கட்ட நிலைத்தன்மையையும் இயந்திரவியல் பண்புகளையும் பராமரிக்க உதவுகிறது.
சிர்கோனியா தூள்இதன் சிறப்பான நன்மைகள் முதன்மையாகப் பின்வரும் அம்சங்களில் பிரதிபலிக்கின்றன:
உயர் கடினத்தன்மை மற்றும் சிறந்த மெருகேற்றும் திறன்: 8.5 அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட மோஸ் கடினத்தன்மையுடன், இது பல்வேறு உயர் கடினத்தன்மை கொண்ட பொருட்களுக்கு இறுதி மெருகேற்றம் செய்வதற்கு ஏற்றது.
வலுவான வேதியியல் நிலைத்தன்மை: இது அமில அல்லது சற்றே காரச் சூழல்களில் நிலையாக இருப்பதுடன், வேதியியல் வினைகளுக்கு உள்ளாவதில்லை.
சிறந்த சிதறல் தன்மை: மாற்றியமைக்கப்பட்ட நானோ அல்லது சப்மிக்ரான் அளவுசிர்கோனியா தூள்கள்சிறந்த தொங்குதன்மை மற்றும் பாயும் தன்மையைக் கொண்டிருப்பதால், சீரான மெருகேற்றத்தை எளிதாக்குகிறது.
குறைந்த வெப்பக் கடத்துத்திறன் மற்றும் குறைந்த உராய்வுச் சேதம்: மெருகூட்டலின் போது உருவாகும் வெப்பம் மிகக் குறைவாக இருப்பதால், வெப்ப அழுத்தம் மற்றும் பதப்படுத்தப்பட்ட மேற்பரப்பில் நுண் விரிசல்கள் ஏற்படும் அபாயம் திறம்படக் குறைக்கப்படுகிறது.
II. துல்லியமான மெருகூட்டலில் சிர்கோனியா தூளின் பொதுவான பயன்பாடுகள்
1. நீலக்கல் அடி மூலக்கூறு மெருகூட்டல்
நீலக்கல் படிகங்கள், அவற்றின் அதிக கடினத்தன்மை மற்றும் சிறந்த ஒளியியல் பண்புகள் காரணமாக, LED சிப்புகள், கடிகார வில்லைகள் மற்றும் ஒளியியல் மின்னணு சாதனங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சிர்கோனியா தூள், அதே போன்ற கடினத்தன்மை மற்றும் குறைந்த சேத விகிதத்தைக் கொண்டிருப்பதால், நீலக்கல்லை வேதியியல் இயந்திரவியல் முறையில் மெருகூட்டுவதற்கு (CMP) ஒரு சிறந்த பொருளாகும். பாரம்பரிய முறைகளுடன் ஒப்பிடும்போது...அலுமினியம் ஆக்சைடு மெருகூட்டும் தூள்கள்சிர்கோனியா, பொருள் அகற்றும் விகிதங்களைப் பராமரித்து, கீறல்கள் மற்றும் நுண் விரிசல்களைக் குறைப்பதோடு, மேற்பரப்பின் சமதளத்தன்மையையும் கண்ணாடி போன்ற பளபளப்பையும் கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது.
2. ஒளியியல் கண்ணாடி மெருகூட்டல்
உயர் துல்லிய வில்லைகள், பட்டகங்கள் மற்றும் ஒளியிழை முனைகள் போன்ற ஒளியியல் கூறுகளைப் பதப்படுத்தும் போது, மெருகூட்டும் பொருட்கள் மிக உயர்ந்த தூய்மை மற்றும் நுண்மைத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய வேண்டும். உயர் தூய்மையைப் பயன்படுத்துதல்சிர்கோனியம் ஆக்சைடு தூள்0.3-0.8 μm என்ற கட்டுப்படுத்தப்பட்ட துகள் அளவை இறுதி மெருகூட்டும் பொருளாகப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், மிகக் குறைந்த மேற்பரப்பு சொரசொரப்பு (Ra ≤ 1 nm) அடையப்பட்டு, ஒளியியல் சாதனங்களின் கடுமையான “குறைபாடற்ற” தேவைகள் பூர்த்தி செய்யப்படுகின்றன.
3. ஹார்டு டிரைவ் பிளேட்டர் மற்றும் சிலிக்கான் வேஃபர் செயலாக்கம்
தரவு சேமிப்பக அடர்த்தி தொடர்ந்து அதிகரித்து வருவதால், ஹார்டு டிரைவ் பிளேட்டரின் மேற்பரப்பு சமதளமாக இருப்பதற்கான தேவைகள் மேலும் மேலும் கடுமையாகி வருகின்றன.சிர்கோனியா தூள்ஹார்டு டிரைவ் பிளேட்டர் மேற்பரப்புகளின் நுட்பமான மெருகூட்டும் கட்டத்தில் பயன்படுத்தப்படும் சிர்கோனியம் ஆக்சைடு, செயலாக்கக் குறைபாடுகளைத் திறம்படக் கட்டுப்படுத்தி, வட்டு எழுதும் செயல்திறனையும் சேவை ஆயுளையும் மேம்படுத்துகிறது. மேலும், சிலிக்கான் வேஃபர்களின் அதிதுல்லியமான மெருகூட்டலில், சிர்கோனியம் ஆக்சைடு சிறந்த மேற்பரப்பு இணக்கத்தன்மை மற்றும் குறைந்த இழப்புப் பண்புகளை வெளிப்படுத்துவதால், இது செரியாவிற்கு ஒரு வளர்ந்து வரும் மாற்றாக அமைகிறது.
II. மெருகூட்டல் முடிவுகளில் துகள் அளவு மற்றும் பரவல் கட்டுப்பாட்டின் விளைவு
சிர்கோனியம் ஆக்சைடு தூளின் மெருகூட்டும் செயல்திறன், அதன் இயற்பியல் கடினத்தன்மை மற்றும் படிக அமைப்புடன் நெருங்கிய தொடர்புடையது மட்டுமல்லாமல், அதன் துகள் அளவுப் பரவல் மற்றும் சிதறலாலும் கணிசமாகப் பாதிக்கப்படுகிறது.
துகள் அளவு கட்டுப்பாடு: மிகப் பெரிய துகள் அளவுகள் மேற்பரப்பில் எளிதில் கீறல்களை ஏற்படுத்தக்கூடும், அதே சமயம் மிகச் சிறியவை பொருள் அகற்றும் விகிதங்களைக் குறைக்கக்கூடும். எனவே, வெவ்வேறு செயலாக்கத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய, 0.2 முதல் 1.0 μm வரையிலான D50 வரம்பைக் கொண்ட நுண்பொடிகள் அல்லது நானோபொடிகள் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
சிதறல் செயல்திறன்: நல்ல சிதறல் தன்மையானது துகள்கள் ஒன்றுகூடுவதைத் தடுக்கிறது, மெருகூட்டும் கரைசலின் நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்கிறது, மற்றும் செயலாக்கத் திறனை மேம்படுத்துகிறது. சில உயர்தர சிர்கோனியா தூள்கள், மேற்பரப்பு மாற்றியமைப்பிற்குப் பிறகு, நீர் சார்ந்த அல்லது லேசான அமிலக் கரைசல்களில் சிறந்த தொங்கல் பண்புகளை வெளிப்படுத்தி, பல மணிநேரங்களுக்கும் மேலாக நிலையான செயல்பாட்டைத் தக்கவைக்கின்றன.
IV. வளர்ச்சிப் போக்குகள் மற்றும் எதிர்காலக் கண்ணோட்டம்
நானோ ஃபேப்ரிகேஷன் தொழில்நுட்பத்தின் தொடர்ச்சியான முன்னேற்றத்துடன்,சிர்கோனியா தூள்கள்அதிக தூய்மை, குறுகிய துகள் அளவுப் பரவல் மற்றும் மேம்படுத்தப்பட்ட சிதறல் தன்மை ஆகியவற்றை நோக்கி தரம் உயர்த்தப்படுகின்றன. எதிர்காலத்தில் பின்வரும் துறைகளுக்குக் கவனம் செலுத்தப்பட வேண்டும்:
1. நானோ அளவிலான பெருமளவு உற்பத்தி மற்றும் செலவு உகப்பாக்கம்சிர்கோனியா தூள்கள்
உயர் தூய்மைப் பொடிகளைத் தயாரிப்பதில் உள்ள அதிக செலவு மற்றும் சிக்கலான செயல்முறையைக் கையாள்வது, அவற்றின் பரவலான பயன்பாட்டை ஊக்குவிப்பதற்கு முக்கியமாகும்.
2. கலப்பு மெருகூட்டும் பொருட்களின் உருவாக்கம்
சிர்கோனியாவை அலுமினா மற்றும் சிலிக்கா போன்ற பொருட்களுடன் இணைப்பது, அகற்றும் விகிதங்களையும் மேற்பரப்புக் கட்டுப்பாட்டுத் திறன்களையும் மேம்படுத்துகிறது.
3. பசுமையான மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த மெருகூட்டும் திரவ அமைப்பு
சுற்றுச்சூழல் நேசத்தை மேம்படுத்துவதற்காக, நச்சுத்தன்மையற்ற, மக்கும் தன்மையுள்ள பரவல் ஊடகங்களையும் சேர்க்கைப் பொருட்களையும் உருவாக்குங்கள்.
V. முடிவுரை
சிர்கோனியம் ஆக்சைடு தூள்அதன் சிறந்த மூலப்பொருள் பண்புகளால், உயர்தரத் துல்லியமான மெருகூட்டலில் இது பெருகிய முறையில் முக்கியப் பங்காற்றி வருகிறது. உற்பத்தித் தொழில்நுட்பத்தில் தொடர்ச்சியான முன்னேற்றங்கள் மற்றும் அதிகரித்து வரும் தொழில்துறைத் தேவையின் காரணமாக, இதன் பயன்பாடு...சிர்கோனியம் ஆக்சைடு தூள்இது மேலும் பரவலாகப் பயன்படும், மேலும் அடுத்த தலைமுறை உயர் செயல்திறன் மெருகூட்டும் பொருட்களுக்கு இது ஒரு முக்கிய ஆதாரமாக மாறும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. தொடர்புடைய நிறுவனங்களுக்கு, பொருள் மேம்பாட்டுப் போக்குகளுக்கு ஏற்ப செயல்படுவதும், மெருகூட்டும் துறையில் உயர்தரப் பயன்பாடுகளை விரிவுபடுத்துவதும், தயாரிப்பு வேறுபாட்டையும் தொழில்நுட்பத் தலைமைத்துவத்தையும் அடைவதற்கான ஒரு முக்கிய வழியாக அமையும்.