Aplicacions principals i valor industrial de la micropols de diamant d'ultraprecisió/ultrafina
La micropols de diamant d'ultraprecisió i ultrafina, com l'abrasiu superdur amb distribució de mida de partícula més dur, afilat i controlable disponible actualment, s'està convertint en un material clau irreemplaçable en la fabricació de precisió. Amb les creixents demandes de qualitat superficial, precisió de processament i fiabilitat dels materials per part d'indústries com l'òptica, l'electrònica, els semiconductors i les noves energies,micropols de diamantestà passant del poliment i la mòlta tradicionals a la fabricació d'ultraprecisió de gamma alta, i el seu àmbit d'aplicació s'està expandint contínuament. Les partícules de micropols de diamant generalment tenen una mida d'entre 0,1 i 10 μm, i les pols ultrafines de mida submicrònica i nanomètrica es converteixen en consumibles bàsics en la fabricació avançada. Posseeixen una duresa Mohs 10 extremadament alta, una alta conductivitat tèrmica, un baix coeficient de fricció i capacitats de microtall generades durant el processament, cosa que permet acabats superficials a nivell atòmic en els materials processats. Això és particularment evident en l'etapa final de poliment de lents òptiques, safir, ceràmica, cristalls làser, oblies semiconductores i metalls ultradurs, on demostren avantatges irreemplaçables.
En els camps de l'òptica i els làsers,pols de diamant ultrafinas'utilitza principalment per al polit d'ultraprecisió de vidre òptic, cristalls infrarojos, finestres de safir, miralls d'alta reflectivitat i cristalls làser. La indústria òptica exigeix una rugositat superficial extremadament alta, que normalment requereix Ra < 1 nm. Les vores de tall afilades de la pols de diamant, que funcionen en un mode de baix dany, redueixen eficaçment les capes d'estrès i les microesquerdes, millorant la transmitància de la llum i el rendiment òptic. En el processament de vidre de telèfon mòbil de safir, finestres infrarojes, filtres de telecomunicacions i lents de ressonador làser, les suspensions de polit de diamant, els coixinets de polit de diamant i les suspensions de diamant són consumibles crítics. A més, la pols ultrafina també s'utilitza en processos MRF (polit reològic magnetoreològic) i CMP (polit químic-mecànic). Mitjançant un control precís de la mida de les partícules i la tecnologia de recobriment superficial, s'aconsegueix un tall uniforme i un polit amb pocs defectes, millorant significativament l'eficiència del processament i el rendiment dels components òptics.
En la indústria dels semiconductors i l'electrònica, la pols de diamant d'ultraprecisió s'aplica a la mòlta i poliment d'oblies de silici, carbur de silici (SiC), nitrur de gal·li (GaN), substrats de safir i oblies de semiconductors compostos. Amb el creixement explosiu dels dispositius d'energia de SiC i la indústria dels semiconductors de tercera generació, l'alta duresa i fragilitat de les oblies imposen una major demanda als consumibles de mòlta. La micropols de diamant pot eliminar ràpidament el material durant la fase de mòlta i reduir la rugositat superficial fins al nivell nanomètric durant la fase de poliment, minimitzant els danys superficials i millorant així el rendiment del dispositiu i el rendiment de dissipació de calor. En la indústria dels panells de visualització, la micropols de diamant s'utilitza àmpliament per al poliment d'ultraprecisió de cobertes de vidre, vidre de rellotge, vidre de coberta 3D i components òptics AR/VR. La seva alta eficiència de processament pot escurçar el cicle de modelat, millorar la consistència del producte i millorar significativament el rendiment i el temps de cicle de la línia de producció.
En camps d'alta duresa com el carbur cimentat, la ceràmica i els compostos de matriu metàl·lica, la micropols de diamant ultrafina s'utilitza àmpliament per al rectificat de precisió de vores d'eines, el polit de precisió de motlles, l'enfortiment superficial de components estructurals aeroespacials i el conformat de precisió. Tot i que les eines de carbur cimentat poden millorar la resistència al desgast i la vida útil del tall després de la passivació i el polit de les vores,micropols de diamant pot aconseguir micro-tall mantenint la nitidesa, donant lloc a una microestructura uniforme i arrodonida a la vora de tall. En la indústria de motlles de precisió, com ara motlles d'injecció, motlles de fosa a pressió i motlles òptics, el poliment amb pols de micres de diamant pot aconseguir efectes de mirall subnanomètrics, millorant significativament la vida útil del motlle, el rendiment de desemmotllament i la qualitat del modelat. En les indústries de l'automoció, l'aeroespacial i els equips energètics, la pols de micres de diamant també s'utilitza per a la mòlta d'ultraprecisió d'alguns materials especials, com ara components de turbines de ceràmica dura, superaliatges a base de níquel i compostos de fibra de carboni, donant a les peces una major fiabilitat i estabilitat de rendiment.
A mesura que els camps d'aplicació continuen expandint-se, la tecnologia de preparació de pols de diamant de microns d'ultraprecisió també s'actualitza constantment. Actualment, els mètodes de preparació principals inclouen la trituració de diamants artificials d'alta resistència, la detonació (nanodiamants), mètodes químics i tècniques de modificació de superfícies. Per complir els requisits més elevats d'estabilitat i suspensió en les indústries de l'òptica i els semiconductors, la pols de microns d'alta qualitat se sol recobrir, com ara amb metalls, inorgànics, orgànics i tensioactius, millorant així la dispersibilitat, la resistència a la calor i la consistència del processament. El diamant de gra ultrafí està substituint gradualment els mètodes tradicionals.materials de polimentcom ara l'òxid de ceri ialúminaen els processos CMP, millorant encara més la planitud i l'eficiència de processament de les oblies i els components òptics. En el futur, amb el desenvolupament de la fabricació intel·ligent, la comunicació quàntica, els dispositius mèdics de precisió i els dispositius optoelectrònics avançats, la micropols de diamant d'ultraprecisió continuarà ampliant els seus límits d'aplicació i esdevindrà un material bàsic clau indispensable en la indústria del processament de materials.