Welche Methoden zum Polieren von Keramikoberflächen kann Macor anwenden?

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Macor ist eine von der amerikanischen Firma Corning entwickelte maschinell bearbeitbare Glaskeramik mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften, hoher Temperaturbeständigkeit (bis zu 1000 ℃), elektrischer Isolierung und chemischer Stabilität. Aufgrund seiner einzigartigen Mikrostruktur (gleichmäßig in der Glasmatrix verteilte Glimmerkristalle) kann Macor mit herkömmlichen Metallbearbeitungsgeräten wie Drehen, Fräsen, Bohren usw. bearbeitet werden, wodurch es in der Luft- und Raumfahrt, in der Halbleiterindustrie, in der Medizintechnik und anderen Bereichen weit verbreitet ist.
Allerdings kann Macor nach der mechanischen Bearbeitung kleine Kratzer und Unebenheiten auf der Oberfläche hinterlassen, die die Abdichtung, die optische Leistung oder die Biokompatibilität beeinträchtigen, so dass der Poliervorgang entscheidend ist.

Die wichtigsten Methoden der Oberflächenpolitur von Macor
Das Polierverfahren von Macor kann je nach Bedarf ausgewählt werden, darunter mechanisches Polieren, chemisches Polieren, elektrolytisches Polieren oder Verbundpolieren. Verschiedene Methoden sind für unterschiedliche Genauigkeiten und Anwendungsszenarien geeignet.

1. Mechanisches Polieren
   Mechanisches Polieren ist die am häufigsten verwendete Methode und eignet sich für die meisten Macor-Teile, insbesondere für Anwendungen, die eine hohe Glätte, aber keine Präzision im Nanometerbereich erfordern.
   (1) Diamantschleifen und -polieren
   -Verfahren: Verwenden Sie Diamant-Schleifmittel (z. B. Diamant-Schleifscheibe, Schleifpaste), um die Partikelgröße allmählich zu reduzieren (z. B. von 400 → 800 → 1200 → 3000) zum Schleifen.
   -Vorteile: Starke Kontrollierbarkeit, geeignet für komplexe Formteile.
   -Nachteile: Geringer Wirkungsgrad und möglicherweise verbleibende Mikrokratzer.
   -Anwendungsszenarien: Hochpräzise Dichtungsflächen, Sockel für optische Komponenten.
   (2) Ultraschall-unterstütztes Polieren
   -Verfahren: Durch die Kombination von Ultraschallschwingungen mit feinen Schleifmitteln (z. B. Aluminiumoxid- oder Siliziumkarbid-Suspension) werden mit Hilfe von Hochfrequenzschwingungen Oberflächenmaterialien entfernt.
   -Vorteile: Es kann den Werkzeugverschleiß verringern und die Gleichmäßigkeit des Polierens verbessern.
   -Nachteil: Die Kosten für die Ausrüstung sind relativ hoch.
   -Anwendbare Szenarien: Kleine Präzisionsteile, Innenlochpolieren.
2. Chemisches Polieren
   Das chemische Polieren entfernt Mikrovorsprünge auf der Oberfläche, die durch Korrosion entstanden sind, und ist für die Massenproduktion geeignet.
   (1) Polieren mit einer Lösung auf der Basis von Flusssäure (HF)
   -Verfahren: Einweichen oder Abwischen mit verdünnter HF-Lösung (z. B. 5%~10%), Reaktion zur Erzeugung von Fluorid und Auflösen der Glasphase an der Oberfläche.
   -Vorteile: Hohe Effizienz, geeignet für komplexe Strukturen.
   -Nachteil: Eine strenge Kontrolle der Konzentration und der Zeit ist erforderlich, da sonst übermäßige Korrosion auftreten kann.
   -Anwendbare Szenarien: Isolationskomponenten in Halbleiteranlagen.
   (2) Polieren mit alkalischer Lösung
   -Verfahren: Verwenden Sie NaOH- oder KOH-Lösung (pH>12), um die Oberfläche unter Erwärmung (60-80 ℃) leicht zu korrodieren.
   -Vorteile: Sicherer als HF und geeignet für säureempfindliche Situationen.
   -Nachteil: Die Poliergeschwindigkeit ist langsam.
3. Elektrolytisches Polieren (elektrochemisches Polieren)
   Elektrolytisches Polieren eignet sich für Macor mit verbesserter Leitfähigkeit (z. B. nach der Oberflächenmetallisierung).
   -Methode: Das Bauteil wird als Anode verwendet, in einem Elektrolyten (z. B. einem Gemisch aus Phosphorsäure und Schwefelsäure) wird Strom angelegt, und durch selektive Auflösung wird eine glatte Oberfläche erzielt.
   -Vorteile: Es kann ein Spiegeleffekt ohne mechanische Belastung erzielt werden.
   -Vorteile: Eine Vormetallisierung ist erforderlich, und das Verfahren ist komplex.
   -Anwendbare Szenarien: RF-Komponenten, Komponenten für Ultra-Vakuum-Umgebungen.
4. Polieren von Verbundwerkstoffen (mechanisch+chemisch)
   Zum Beispiel die Kombination von mechanischem Schleifen und chemischer Korrosion:
   Chemisch-mechanisches Polieren (CMP): Verwendung alkalischer Schlämme, die Nano-Schleifmittel (z. B. CeO ₂) enthalten, um gleichzeitig mechanische Abtragung und chemische Reaktionen zu erreichen.
   -Anwendbare Szenarien: Optisch hochwertige Oberflächen (Ra<0,01 μ m).

Leistungssteigerung nach Macor-Polieren
Durch die Optimierung des Polierprozesses kann Macor die folgenden Probleme lösen:

1. Verbesserung der Abdichtung: Verringerung der Oberflächenmikroporen, um das Austreten von Gas oder Flüssigkeit zu verhindern (z. B. Dichtungsringe für Vakuumkammern).
2. Verbessert die Korrosionsbeständigkeit: Glatte Oberflächen neigen weniger dazu, Schadstoffe zu adsorbieren, wodurch sich die Lebensdauer medizinischer Implantate verlängert.
3. Verbesserung der optischen Leistung: Reduzierung der Lichtstreuung, geeignet für Plattformen zur Unterstützung von Lasergeräten.
4. Reduzieren Sie Reibung und Verschleiß: Die polierten Lager oder Führungsteile laufen ruhiger.

Die Poliermethode von Macor muss entsprechend den spezifischen Anforderungen ausgewählt werden:
-Wirtschaftlicher Typ: mechanisches Polieren (Diamantschleifen).
Hochpräzisionsausführung: chemisch-mechanisches Polieren (CMP) oder elektrolytisches Polieren.
-komplexer Strukturtyp: Ultraschall- oder chemisches Polieren.

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