სიახლეები

ალმასის მავთულით ჭრის ტექნოლოგია ასევე ცნობილია, როგორც კონსოლიდაციის აბრაზიული ჭრის ტექნოლოგია. ეს არის ელექტროპლასტირების ან ფისოვანი შეერთების მეთოდის გამოყენება ალმასის აბრაზივის კონსოლიდაციისთვის ფოლადის მავთულის ზედაპირზე, ალმასის მავთული პირდაპირ მოქმედებს სილიკონის ღეროს ან სილიკონის ზოდის ზედაპირზე დაფქვის მისაღებად, ჭრის ეფექტის მისაღწევად. ალმასის მავთულით ჭრას ახასიათებს სწრაფი ჭრის სიჩქარე, ჭრის მაღალი სიზუსტე და მასალის დაბალი დანაკარგი.

ამჟამად, ბრილიანტის მავთულის ჭრის სილიციუმის ვაფლის მონოკრისტალური ბაზარი სრულად არის მიღებული, თუმცა პოპულარიზაციის პროცესში ასევე გვხვდება ისეთი პრობლემები, რომელთა შორისაც ხავერდოვანი თეთრი ფერი ყველაზე გავრცელებული პრობლემაა. ამის გათვალისწინებით, ეს ნაშრომი ფოკუსირებულია იმაზე, თუ როგორ ავიცილოთ თავიდან ბრილიანტის მავთულის ჭრის მონოკრისტალური სილიციუმის ვაფლის ხავერდოვანი თეთრი ფერის პრობლემა.

ალმასის მავთულის საჭრელი მონოკრისტალური სილიციუმის ვაფლის გაწმენდის პროცესი გულისხმობს მავთულის ხერხის დანადგარით მოჭრილი სილიციუმის ვაფლის ფისოვანი ფირფიტიდან მოცილებას, რეზინის ზოლის მოცილებას და სილიციუმის ვაფლის გაწმენდას. გამწმენდი მოწყობილობა ძირითადად წარმოადგენს წინასწარი გამწმენდ მანქანას (დეგუმინგაციის მანქანა) და გამწმენდ მანქანას. წინასწარი გამწმენდი მანქანის ძირითადი გამწმენდი პროცესია: კვება-შესხურება-შესხურება-ულტრაბგერითი გაწმენდა-დეგუმინგაცია-სუფთა წყლით გავლება-არასაკმარისი კვება. გამწმენდი მანქანის ძირითადი გამწმენდი პროცესია: კვება-სუფთა წყლით გავლება-სუფთა წყლით გავლება-ტუტე წყლით რეცხვა-ტუტე წყლით გავლება-სუფთა წყლით გავლება-სუფთა წყლით გავლება-წინასწარი გაშრობა (ნელი აწევა)-გაშრობა-კვება.

ერთკრისტალური ხავერდის დამზადების პრინციპი

მონოკრისტალური სილიციუმის ვაფლი მონოკრისტალური სილიციუმის ვაფლის ანიზოტროპული კოროზიის მახასიათებელია. რეაქციის პრინციპი შემდეგი ქიმიური რეაქციის განტოლებაა:

Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑

არსებითად, ზამშის ფორმირების პროცესი ასეთია: NaOH ხსნარი სხვადასხვა კრისტალური ზედაპირის კოროზიის სხვადასხვა სიჩქარეს იწვევს, (100) ზედაპირის კოროზიის სიჩქარე (111)-ზე მეტია, ამიტომ (100) მონოკრისტალური სილიციუმის ვაფლის ანიზოტროპული კოროზიის შემდეგ, საბოლოოდ ზედაპირზე (111) ოთხმხრივი კონუსი წარმოიქმნება, კერძოდ, „პირამიდის“ სტრუქტურა (როგორც ნაჩვენებია ნახაზ 1-ში). სტრუქტურის ფორმირების შემდეგ, როდესაც სინათლე გარკვეული კუთხით ეცემა პირამიდის დახრილობას, სინათლე აირეკლება დახრილობაზე სხვა კუთხით, რაც ქმნის მეორად ან მეტ შთანთქმას, რითაც მცირდება სილიციუმის ვაფლის ზედაპირზე არეკვლის უნარი, ანუ სინათლის ხაფანგის ეფექტი (იხ. სურათი 2). რაც უფრო დიდია „პირამიდის“ სტრუქტურის ზომა და ერთგვაროვნება, მით უფრო აშკარაა ხაფანგის ეფექტი და მით უფრო დაბალია სილიციუმის ვაფლის ზედაპირის გამოსხივების სიჩქარე.

სურათი 1: მონოკრისტალური სილიციუმის ვაფლის მიკრომორფოლოგია ტუტე წარმოების შემდეგ

სურათი 2: „პირამიდის“ სტრუქტურის სინათლის ხაფანგის პრინციპი

მონოკრისტალური გათეთრების ანალიზი

თეთრი სილიციუმის ვაფლის სკანირების ელექტრონული მიკროსკოპით დადგინდა, რომ თეთრი ვაფლის პირამიდისებრი მიკროსტრუქტურა ამ არეში ძირითადად არ იყო ჩამოყალიბებული და ზედაპირს, როგორც ჩანს, „ცვილისებრი“ ნარჩენების ფენა ჰქონდა, მაშინ როცა ზამშის პირამიდისებრი სტრუქტურა იმავე სილიციუმის ვაფლის თეთრ არეში უკეთ იყო ჩამოყალიბებული (იხ. სურათი 3). თუ მონოკრისტალური სილიციუმის ვაფლის ზედაპირზე ნარჩენებია, ზედაპირს ექნება ნარჩენი ფართობის „პირამიდის“ სტრუქტურის ზომა და ერთგვაროვნება, ნორმალური ფართობის ეფექტი არასაკმარისია, რის შედეგადაც ნარჩენი ხავერდის ზედაპირის არეკვლა უფრო მაღალია, ვიდრე ნორმალური ფართობი, მაღალი არეკვლის მქონე ფართობი ნორმალურ არესთან შედარებით ვიზუალურად აირეკლება როგორც თეთრი. როგორც თეთრი ფართობის განაწილების ფორმიდან ჩანს, ის არ არის რეგულარული ან რეგულარული ფორმის დიდ არეში, არამედ მხოლოდ ლოკალურ არეში. უნდა იყოს, რომ სილიციუმის ვაფლის ზედაპირზე არსებული ლოკალური დამაბინძურებლები არ არის გაწმენდილი, ან სილიციუმის ვაფლის ზედაპირის მდგომარეობა გამოწვეულია მეორადი დაბინძურებით.

სურათი 3: ხავერდოვანი თეთრი სილიკონის ვაფლების რეგიონალური მიკროსტრუქტურული განსხვავებების შედარება

ალმასის მავთულის საჭრელი სილიკონის ვაფლის ზედაპირი უფრო გლუვია და დაზიანებაც ნაკლებია (როგორც ნაჩვენებია ნახაზ 4-ზე). ნაღმტყორცნის სილიკონის ვაფლთან შედარებით, ტუტესა და ალმასის მავთულის საჭრელი სილიკონის ვაფლის ზედაპირის რეაქციის სიჩქარე უფრო ნელია, ვიდრე ნაღმტყორცნის საჭრელი მონოკრისტალური სილიკონის ვაფლის, ამიტომ ზედაპირული ნარჩენების გავლენა ხავერდის ეფექტზე უფრო აშკარაა.

სურათი 4: (A) ნაღმტყორცნით დაჭრილი სილიკონის ვაფლის ზედაპირული მიკროგრაფი (B) ალმასის მავთულით დაჭრილი სილიკონის ვაფლის ზედაპირული მიკროგრაფი

ალმასის მავთულით მოჭრილი სილიკონის ვაფლის ზედაპირის ძირითადი ნარჩენი წყარო

(1) გამაგრილებელი: ალმასის მავთულის საჭრელი გამაგრილებელი საშუალების ძირითადი კომპონენტებია ზედაპირულად აქტიური ნივთიერება, დისპერსანტი, დამამშვიდებელი საშუალება, წყალი და სხვა კომპონენტები. ჭრის სითხეს შესანიშნავი მახასიათებლები აქვს კარგი სუსპენზია, დისპერსია და ადვილად წმენდის უნარი. ზედაპირულად აქტიურ ნივთიერებებს, როგორც წესი, აქვთ უკეთესი ჰიდროფილური თვისებები, რომელთა გაწმენდაც ადვილია სილიკონის ვაფლის გაწმენდის პროცესში. ამ დანამატების უწყვეტი მორევა და ცირკულაცია წყალში წარმოქმნის დიდი რაოდენობით ქაფს, რაც იწვევს გამაგრილებლის ნაკადის შემცირებას, რაც გავლენას ახდენს გაგრილების ეფექტურობაზე და სერიოზულ ქაფის და ქაფის გადმოდინების პრობლემებს, რაც სერიოზულად მოქმედებს გამოყენებაზე. ამიტომ, გამაგრილებელი ჩვეულებრივ გამოიყენება ქაფის საწინააღმდეგო აგენტთან ერთად. ქაფის საწინააღმდეგო ეფექტის უზრუნველსაყოფად, ტრადიციული სილიკონი და პოლიეთერი, როგორც წესი, ცუდად ჰიდროფილურია. წყალში არსებული გამხსნელი ძალიან ადვილად შეიწოვება და რჩება სილიკონის ვაფლის ზედაპირზე შემდგომი გაწმენდის დროს, რაც იწვევს თეთრი ლაქების პრობლემას. და არ არის კარგად თავსებადი გამაგრილებლის ძირითად კომპონენტებთან, ამიტომ ის უნდა დაიყოს ორ კომპონენტად. ძირითადი კომპონენტები და ქაფის საწინააღმდეგო საშუალებები ემატება წყალში. გამოყენების პროცესში, ქაფის სიტუაციის შესაბამისად, შეუძლებელია ქაფის საწინააღმდეგო საშუალებების გამოყენებისა და დოზის რაოდენობრივი კონტროლი. ადვილად შეიძლება მოხდეს ქაფის საწინააღმდეგო საშუალებების დოზის გადაჭარბება, რაც იწვევს სილიკონის ვაფლის ზედაპირზე ნარჩენების ზრდას. მისი ექსპლუატაცია ასევე უფრო მოუხერხებელია. თუმცა, ნედლეულისა და ქაფის საწინააღმდეგო ნედლეულის დაბალი ფასის გამო, ამიტომ, საყოფაცხოვრებო გამაგრილებლების უმეტესობა იყენებს ამ ფორმულის სისტემას. სხვა გამაგრილებლები იყენებენ ახალ ქაფის საწინააღმდეგო საშუალებას. კარგად თავსებადია ძირითად კომპონენტებთან, არ საჭიროებს დამატებებს. შეუძლია ეფექტურად და რაოდენობრივად აკონტროლოს მისი რაოდენობა. ეფექტურად თავიდან აიცილოს ჭარბი გამოყენება. სავარჯიშოები ასევე ძალიან მოსახერხებელია. სათანადო გაწმენდის პროცესით, მისი ნარჩენების კონტროლი ძალიან დაბალ დონეზეა შესაძლებელი. იაპონიასა და რამდენიმე ადგილობრივ მწარმოებელს აქვს ამ ფორმულის სისტემა. თუმცა, ნედლეულის მაღალი ღირებულების გამო, მისი ფასის უპირატესობა აშკარა არ არის.

(2) წებოსა და ფისის ვერსია: ალმასის მავთულის ჭრის პროცესის გვიან ეტაპზე, შემომავალ ბოლოსთან ახლოს მდებარე სილიკონის ვაფლი წინასწარ არის გაჭრილი, გამოსასვლელ ბოლოსთან მდებარე სილიკონის ვაფლი ჯერ არ არის გაჭრილი, ადრე გაჭრილმა ალმასის მავთულმა დაიწყო რეზინის ფენასა და ფისის ფირფიტაზე ჭრა, რადგან სილიკონის ღეროს წებოც და ფისის დაფაც ეპოქსიდური ფისის პროდუქტებია, მისი დარბილების წერტილი ძირითადად 55-დან 95°C-მდეა. თუ რეზინის ფენის ან ფისის ფირფიტის დარბილების წერტილი დაბალია, ჭრის პროცესში ადვილად შეიძლება გაცხელდეს და გამოიწვიოს მისი დარბილება და დნობა. ფოლადის მავთულსა და სილიკონის ვაფლის ზედაპირს მიმაგრებისას, ალმასის ხაზის ჭრის უნარი მცირდება, ან სილიკონის ვაფლები ფისით იღებება. მიმაგრების შემდეგ, მათი ჩამორეცხვა ძალიან რთულია. ასეთი დაბინძურება ძირითადად სილიკონის ვაფლის კიდესთან ახლოს ხდება.

(3) სილიკონის ფხვნილი: ალმასის მავთულის ჭრის პროცესში წარმოიქმნება დიდი რაოდენობით სილიკონის ფხვნილი, ჭრისას ნაღმტყორცნის გამაგრილებლის ფხვნილის შემცველობა სულ უფრო და უფრო მაღალი ხდება, როდესაც ფხვნილი საკმარისად დიდია, ის მიეკრობა სილიკონის ზედაპირს, ხოლო ალმასის მავთულის ჭრისას სილიკონის ფხვნილის ზომა და ზომა იწვევს მის ადსორბციას სილიკონის ზედაპირზე, რაც ართულებს მის გაწმენდას. ამიტომ, უზრუნველყავით გამაგრილებლის განახლება და ხარისხი და შეამცირეთ გამაგრილებლის ფხვნილის შემცველობა.

(4) საწმენდი საშუალება: ალმასის მავთულის ჭრის მწარმოებლები ამჟამად ძირითადად ერთდროულად იყენებენ ნაღმტყორცნების ჭრას, ძირითადად იყენებენ ნაღმტყორცნების ჭრის წინასწარ რეცხვას, გაწმენდის პროცესს და საწმენდ საშუალებას და ა.შ., ერთი ალმასის მავთულის ჭრის ტექნოლოგია ჭრის მექანიზმიდან ქმნის სრულ ნაკრებს, გამაგრილებელს და ნაღმტყორცნების ჭრას დიდი განსხვავება აქვთ, ამიტომ შესაბამისი გაწმენდის პროცესი, საწმენდი საშუალების დოზა, ფორმულა და ა.შ. უნდა იყოს შესაბამისი კორექტირება ალმასის მავთულის ჭრისთვის. საწმენდი საშუალება მნიშვნელოვანი ასპექტია, ორიგინალური საწმენდი საშუალების ფორმულა ზედაპირულად აქტიური ნივთიერება, ტუტეობა არ არის შესაფერისი ალმასის მავთულის ჭრის სილიკონის ვაფლის გასაწმენდად, ალმასის მავთულის სილიკონის ვაფლის ზედაპირისთვის უნდა იყოს განკუთვნილი, შემადგენლობა და ზედაპირის ნარჩენები უნდა იქნას მიღებული გაწმენდის პროცესში. როგორც ზემოთ აღინიშნა, ნაღმტყორცნების ჭრისთვის არ არის საჭირო ქაფის საწინააღმდეგო აგენტის შემადგენლობა.

(5) წყალი: ალმასის მავთულის ჭრის, წინასწარი გარეცხვისა და გაწმენდის დროს გადმოღვრილი წყალი შეიცავს მინარევებს, რომლებიც შეიძლება ადსორბირდეს სილიკონის ვაფლის ზედაპირზე.

ხავერდოვანი თმის გათეთრების პრობლემის შემცირების რჩევები

(1) კარგი დისპერსიის მქონე გამაგრილებლის გამოსაყენებლად და გამაგრილებლისთვის საჭიროა დაბალი ნარჩენების შემცველობის ქაფის საწინააღმდეგო აგენტის გამოყენება, რათა შემცირდეს გამაგრილებლის კომპონენტების ნარჩენები სილიკონის ვაფლის ზედაპირზე;

(2) სილიკონის ვაფლის დაბინძურების შესამცირებლად გამოიყენეთ შესაბამისი წებო და ფისოვანი ფირფიტა;

(3) გამაგრილებელი სითხე გაზავებულია სუფთა წყლით, რათა უზრუნველყოფილი იყოს, რომ გამოყენებულ წყალში ადვილად არ დარჩეს ნარჩენი მინარევები;

(4) ალმასის მავთულით მოჭრილი სილიკონის ვაფლის ზედაპირისთვის გამოიყენეთ უფრო შესაფერისი საწმენდი საშუალება აქტივობისა და გამწმენდი ეფექტისთვის;

(5) გამოიყენეთ ალმასის ხაზის გამაგრილებლის ონლაინ აღდგენის სისტემა ჭრის პროცესში სილიკონის ფხვნილის შემცველობის შესამცირებლად, რათა ეფექტურად გააკონტროლოთ სილიკონის ფხვნილის ნარჩენები ვაფლის სილიკონის ვაფლის ზედაპირზე. ამავდროულად, მას ასევე შეუძლია გაზარდოს წყლის ტემპერატურა, ნაკადი და დრო წინასწარი რეცხვის დროს, რათა უზრუნველყოს სილიკონის ფხვნილის დროულად გარეცხვა.

(6) მას შემდეგ, რაც სილიკონის ვაფლი საწმენდ მაგიდაზე მოთავსდება, ის დაუყოვნებლივ უნდა დამუშავდეს და მთელი გაწმენდის პროცესის განმავლობაში სილიკონის ვაფლი სველი უნდა იყოს.

(7) სილიკონის ვაფლი დეგუმინგის პროცესში ზედაპირს ტენს ინარჩუნებს და ბუნებრივად ვერ შრება. (8) სილიკონის ვაფლის გაწმენდის პროცესში, ჰაერზე ყოფნის დრო შეიძლება მაქსიმალურად შემცირდეს, რათა თავიდან იქნას აცილებული სილიკონის ვაფლის ზედაპირზე ყვავილების წარმოქმნა.

(9) დასუფთავების პერსონალი მთელი გაწმენდის პროცესის განმავლობაში პირდაპირ არ უნდა შეეხოს სილიკონის ვაფლის ზედაპირს და უნდა ატაროს რეზინის ხელთათმანები, რათა თავიდან აიცილოს თითის ანაბეჭდის დატოვება.

(10) [2]-ში, ბატარეის ბოლოში გამოიყენება წყალბადის ზეჟანგით H2O2 + ტუტე NaOH გაწმენდის პროცესი 1:26 მოცულობითი თანაფარდობით (3%NaOH ხსნარი), რაც ეფექტურად ამცირებს პრობლემის წარმოშობას. მისი პრინციპი მსგავსია ნახევარგამტარული სილიკონის ვაფლის SC1 გამწმენდი ხსნარისა (ზოგადად ცნობილია, როგორც სითხე 1). მისი ძირითადი მექანიზმი: სილიკონის ვაფლის ზედაპირზე დაჟანგვის ფენა წარმოიქმნება H2O2-ის დაჟანგვით, რომელიც კოროზირდება NaOH-ით და დაჟანგვა და კოროზია განმეორებით ხდება. ამიტომ, სილიკონის ფხვნილზე, ფისზე, ლითონზე და ა.შ. მიმაგრებული ნაწილაკები ასევე ხვდება გამწმენდ სითხეში კოროზიის ფენასთან ერთად; H2O2-ის დაჟანგვის გამო, ვაფლის ზედაპირზე ორგანული ნივთიერება იშლება CO2-ად, H2O-დ და იხსნება. გაწმენდის ეს პროცესი სილიკონის ვაფლის მწარმოებლების მიერ გამოიყენება ალმასის მავთულის ჭრისთვის, მონოკრისტალური სილიკონის ვაფლის გასაწმენდად, სილიკონის ვაფლის შიდა და ტაივანური და სხვა ბატარეის მწარმოებლების პარტიული გამოყენებისას ხავერდოვანი თეთრი პრობლემის საჩივრების გამოსავლენად. ასევე არსებობს ელემენტების მწარმოებლები, რომლებიც იყენებენ მსგავს ხავერდოვან წინასწარ გაწმენდის პროცესს, რაც ასევე ეფექტურად აკონტროლებს ხავერდოვანი თეთრი ფერის იერსახეს. ჩანს, რომ ეს გაწმენდის პროცესი ემატება სილიკონის ვაფლის გაწმენდის პროცესს სილიკონის ვაფლის ნარჩენების მოსაშორებლად, რათა ეფექტურად გადაწყდეს ელემენტის ბოლოში თეთრი თმის პრობლემა.

დასკვნა

ამჟამად, ალმასის მავთულით ჭრა ერთკრისტალის ჭრის სფეროში მთავარ გადამამუშავებელ ტექნოლოგიად იქცა, თუმცა ხავერდოვანი თეთრი ფერის მიღების პრობლემის პოპულარიზაციის პროცესში სილიკონის ვაფლებისა და ელემენტების მწარმოებლები შეშფოთებულნი არიან, რამაც ელემენტების მწარმოებლებს აიძულა, ალმასის მავთულით ჭრისთვის სილიკონის ვაფლები გარკვეული წინააღმდეგობები შეექმნათ. თეთრი ფართობის შედარებითი ანალიზის საფუძველზე, აღმოჩნდა, რომ ეს ძირითადად გამოწვეულია სილიკონის ვაფლის ზედაპირზე არსებული ნარჩენებით. უჯრედში სილიკონის ვაფლის პრობლემის უკეთ პრევენციის მიზნით, ეს ნაშრომი აანალიზებს სილიკონის ვაფლის ზედაპირის დაბინძურების შესაძლო წყაროებს, ასევე წარმოების გაუმჯობესების რეკომენდაციებსა და ზომებს. თეთრი ლაქების რაოდენობის, რეგიონისა და ფორმის მიხედვით, შესაძლებელია მიზეზების ანალიზი და გაუმჯობესება. განსაკუთრებით რეკომენდებულია წყალბადის ზეჟანგით + ტუტეთი გაწმენდის პროცესის გამოყენება. წარმატებულმა გამოცდილებამ დაამტკიცა, რომ მას შეუძლია ეფექტურად თავიდან აიცილოს ალმასის მავთულით ჭრის და ხავერდოვანი გათეთრების პრობლემა, რაც ინდუსტრიის ზოგადი ექსპერტებისა და მწარმოებლების ყურადღების ცენტრშია.