ការស្រាវជ្រាវលើការប្រើប្រាស់ម្សៅ Zirconia ក្នុងការប៉ូលាភាពជាក់លាក់កម្រិតខ្ពស់
ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍យ៉ាងឆាប់រហ័សនៃឧស្សាហកម្មបច្ចេកវិទ្យាខ្ពស់ដូចជាអេឡិចត្រូនិក និងបច្ចេកវិទ្យាព័ត៌មាន ការផលិតអុបទិក គ្រឿងអេឡិចត្រូនិក និងសេរ៉ាមិចទំនើប តម្រូវការខ្ពស់កំពុងត្រូវបានដាក់លើគុណភាពនៃដំណើរការផ្ទៃសម្ភារៈ។ ជាពិសេស នៅក្នុងម៉ាស៊ីនដែលមានភាពជាក់លាក់ជ្រុលនៃសមាសធាតុសំខាន់ៗដូចជា ស្រទាប់ខាងក្រោមត្បូងកណ្តៀង កញ្ចក់អុបទិក និងបន្ទះថាសរឹង ដំណើរការនៃសម្ភារៈប៉ូលាកំណត់ដោយផ្ទាល់នូវប្រសិទ្ធភាពម៉ាស៊ីន និងគុណភាពផ្ទៃចុងក្រោយ។ម្សៅ Zirconia (ZrO₂)ដែលជាសម្ភារៈអសរីរាង្គដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ កំពុងលេចចេញជាបណ្តើរៗក្នុងវិស័យប៉ូលាភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ ដោយសារភាពរឹងដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ស្ថេរភាពកម្ដៅ ធន់នឹងការពាក់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិប៉ូលា ដែលក្លាយជាតំណាងនៃសម្ភារៈប៉ូលាជំនាន់ក្រោយបន្ទាប់ពីអុកស៊ីដសេរ៉ូម និងអុកស៊ីដអាលុយមីញ៉ូម។
I. ទ្រព្យសម្បត្តិនៃសម្ភារៈម្សៅ Zirconia
Zirconia គឺជាម្សៅពណ៌សដែលមានចំណុចរលាយខ្ពស់ (ប្រហែល 2700°C) និងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ជាច្រើន រួមទាំងដំណាក់កាល monoclinic, tetragonal និង cubic phases។ ម្សៅ zirconia ដែលមានស្ថេរភាពឬដោយផ្នែកអាចទទួលបានដោយបន្ថែមបរិមាណសមស្របនៃស្ថេរភាព (ដូចជា yttrium oxide និង calcium oxide) ដែលអនុញ្ញាតឱ្យវារក្សាស្ថេរភាពដំណាក់កាលដ៏ល្អ និងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចសូម្បីតែនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។
ម្សៅ Zirconiaគុណសម្បត្តិលេចធ្លោរបស់ត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងជាចម្បងនៅក្នុងទិដ្ឋភាពខាងក្រោម៖
ភាពរឹងខ្ពស់ និងសមត្ថភាពប៉ូលាដ៏ល្អឥតខ្ចោះ៖ ជាមួយនឹងភាពរឹង Mohs នៃ 8.5 ឬខ្ពស់ជាងនេះ វាស័ក្តិសមសម្រាប់ការខាត់ចុងក្រោយនៃសម្ភារៈដែលមានភាពរឹងខ្ពស់ជាច្រើន។
ស្ថេរភាពគីមីខ្លាំង៖ វានៅតែមានស្ថេរភាពនៅក្នុងបរិស្ថានអាសុីត ឬអាល់កាឡាំងបន្តិច ហើយមិនងាយនឹងមានប្រតិកម្មគីមីឡើយ។
ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយដ៏អស្ចារ្យ៖ កែប្រែទំហំណាណូ ឬទំហំតូចម្សៅ zirconiaបង្ហាញការព្យួរ និងលំហូរដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ជួយសម្រួលដល់ការប៉ូលាឯកសណ្ឋាន។
ចរន្តកំដៅទាប និងការខូចខាតការកកិតទាប៖ កំដៅដែលបានបង្កើតកំឡុងពេលប៉ូលាគឺតិចតួច ដែលកាត់បន្ថយភាពតានតឹងកម្ដៅ និងហានិភ័យនៃ microcracks លើផ្ទៃដែលបានដំណើរការ។
II. ការអនុវត្តធម្មតានៃម្សៅ Zirconia ក្នុងការប៉ូលាភាពជាក់លាក់
1. Sapphire Substrate Polishing
គ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀង ដោយសារតែភាពរឹងខ្ពស់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិអុបទិកដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងបន្ទះសៀគ្វី LED កញ្ចក់នាឡិកា និងឧបករណ៍អុបទិក។ ម្សៅ Zirconia ដែលមានភាពរឹងស្រដៀងគ្នា និងអត្រាខូចខាតទាប គឺជាសម្ភារៈដ៏ល្អសម្រាប់ប៉ូលាមេកានិកគីមី (CMP) នៃត្បូងកណ្តៀង។ បើប្រៀបធៀបទៅនឹងប្រពៃណីម្សៅប៉ូលាអាលុយមីញ៉ូមអុកស៊ីដ, zirconia ធ្វើអោយប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវភាពរាបស្មើនៃផ្ទៃនិងការបញ្ចប់កញ្ចក់ខណៈពេលដែលរក្សាបាននូវអត្រានៃការយកចេញសម្ភារៈកាត់បន្ថយការកោសនិង microcracks ។
2. ប៉ូលាកញ្ចក់អុបទិក
នៅក្នុងដំណើរការនៃសមាសធាតុអុបទិក ដូចជាកញ្ចក់ដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ ព្រីស និងមុខចុងសរសៃអុបទិក សម្ភារៈប៉ូលាត្រូវតែបំពេញតាមតម្រូវការអនាម័យខ្ពស់ និងភាពល្អិតល្អន់។ ការប្រើប្រាស់ភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់។ម្សៅ zirconium អុកស៊ីដជាមួយនឹងទំហំភាគល្អិតដែលបានគ្រប់គ្រងពី 0.3-0.8 μm ជាភ្នាក់ងារប៉ូលាចុងក្រោយសម្រេចបាននូវភាពរដុបនៃផ្ទៃទាបបំផុត (Ra ≤ 1 nm) បំពេញតាមតម្រូវការដ៏តឹងរឹង "ឥតខ្ចោះ" នៃឧបករណ៍អុបទិក។
3. ថាសរឹង និងដំណើរការ Silicon Wafer
ជាមួយនឹងការកើនឡើងជាបន្តបន្ទាប់នៃដង់ស៊ីតេនៃការផ្ទុកទិន្នន័យ តម្រូវការសម្រាប់ភាពរាបស្មើនៃផ្ទៃចានរបស់ដ្រាយវ៍រឹងគឺកាន់តែតឹងរ៉ឹង។ម្សៅ Zirconiaប្រើក្នុងដំណាក់កាលដុសខាត់ដ៏ល្អនៃផ្ទៃចានរាងសំប៉ែតនៃដ្រាយវ៍រឹង គ្រប់គ្រងបញ្ហាដំណើរការប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវប្រសិទ្ធភាពនៃការសរសេរថាស និងអាយុកាលសេវាកម្ម។ លើសពីនេះ នៅក្នុងការប៉ូលាដ៏ជាក់លាក់បំផុតនៃស៊ីលីកុន wafers អុកស៊ីដ zirconium បង្ហាញពីភាពឆបគ្នានៃផ្ទៃដ៏ល្អឥតខ្ចោះ និងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃការបាត់បង់ទាប ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាជម្រើសដ៏ច្រើនសម្រាប់សេរៀ។
Ⅲ ឥទ្ធិពលនៃទំហំភាគល្អិត និងការគ្រប់គ្រងការបែកខ្ញែកលើលទ្ធផលប៉ូលា
ដំណើរការប៉ូលានៃម្សៅ zirconium oxide គឺទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធមិនត្រឹមតែទៅនឹងភាពរឹងរាងកាយ និងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់របស់វាប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏ត្រូវបានជះឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងដោយការចែកចាយទំហំភាគល្អិត និងការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយរបស់វា។
ការគ្រប់គ្រងទំហំភាគល្អិត៖ ទំហំភាគល្អិតធំពេកអាចបណ្តាលឱ្យមានស្នាមប្រេះលើផ្ទៃបានយ៉ាងងាយស្រួល ខណៈពេលដែលតូចពេកអាចកាត់បន្ថយអត្រាការយកចេញនៃសម្ភារៈ។ ដូច្នេះ ម្សៅមីក្រូ ឬម្សៅណាណូដែលមានកម្រិត D50 ពី 0.2 ទៅ 1.0 μm ត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ដើម្បីបំពេញតម្រូវការដំណើរការផ្សេងៗគ្នា។
ប្រសិទ្ធភាពនៃការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ៖ ការបែកខ្ញែកល្អការពារការប្រមូលផ្តុំនៃភាគល្អិត ធានានូវស្ថេរភាពនៃដំណោះស្រាយប៉ូលា និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពដំណើរការ។ ម្សៅ zirconia កម្រិតខ្ពស់មួយចំនួនបន្ទាប់ពីការកែប្រែផ្ទៃ បង្ហាញលក្ខណៈសម្បត្តិនៃការព្យួរដ៏ល្អនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous ឬអាស៊ីតខ្សោយ ដោយរក្សាបាននូវប្រតិបត្តិការមានស្ថេរភាពជាងរាប់សិបម៉ោង។
IV. និន្នាការអភិវឌ្ឍន៍ និងទស្សនវិស័យនាពេលអនាគត
ជាមួយនឹងការរីកចម្រើនជាបន្តបន្ទាប់នៃបច្ចេកវិទ្យា nanofabrication,ម្សៅ zirconiaកំពុងត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងឆ្ពោះទៅរកភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ ការចែកចាយទំហំភាគល្អិតតូចចង្អៀត និងការបង្កើនការបែកខ្ញែក។ ផ្នែកខាងក្រោមធានាការយកចិត្តទុកដាក់នាពេលអនាគត៖
1. ផលិតកម្មដ៏ធំ និងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃមាត្រដ្ឋានណាណូម្សៅ Zirconia
ការដោះស្រាយការចំណាយខ្ពស់ និងដំណើរការស្មុគស្មាញនៃការរៀបចំម្សៅដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ គឺជាគន្លឹះក្នុងការលើកកម្ពស់ការប្រើប្រាស់របស់ពួកគេឱ្យកាន់តែទូលំទូលាយ។
2. ការអភិវឌ្ឍន៍សម្ភារៈប៉ូលាសមាសធាតុ
ការរួមបញ្ចូលគ្នារវាង zirconia ជាមួយសម្ភារៈដូចជា alumina និង silica ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវអត្រានៃការដកយកចេញ និងសមត្ថភាពគ្រប់គ្រងផ្ទៃ។
3. ប្រព័ន្ធវត្ថុរាវប៉ូលាពណ៌បៃតង និងមិត្តភាពបរិស្ថាន
បង្កើតប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយដែលមិនមានជាតិពុល និងអាចបំបែកបាន និងសារធាតុបន្ថែមដើម្បីបង្កើនភាពស្និទ្ធស្នាលបរិស្ថាន។
V. សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
ម្សៅ Zirconium អុកស៊ីដជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិសម្ភារៈដ៏ល្អឥតខ្ចោះរបស់វា កំពុងដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់កាន់តែខ្លាំងឡើងនៅក្នុងការប៉ូលាភាពជាក់លាក់កម្រិតខ្ពស់។ ជាមួយនឹងការរីកចម្រើនឥតឈប់ឈរនៅក្នុងបច្ចេកវិជ្ជាផលិតកម្ម និងតម្រូវការឧស្សាហកម្មដែលកំពុងកើនឡើង ការអនុវត្តនៃម្សៅ zirconium អុកស៊ីដនឹងកាន់តែរីករាលដាល ហើយវាត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងក្លាយទៅជាការគាំទ្រស្នូលសម្រាប់សម្ភារៈប៉ូលាដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ជំនាន់ក្រោយ។ សម្រាប់ក្រុមហ៊ុនដែលពាក់ព័ន្ធ ការរក្សាល្បឿនជាមួយនឹងនិន្នាការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនៃសម្ភារៈ និងការពង្រីកកម្មវិធីកម្រិតខ្ពស់នៅក្នុងវិស័យប៉ូលា នឹងក្លាយជាផ្លូវដ៏សំខាន់មួយក្នុងការសម្រេចបាននូវភាពខុសគ្នានៃផលិតផល និងការដឹកនាំផ្នែកបច្ចេកវិទ្យា។