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人造大单晶金刚石的合成技术进展及主要应用

精密或超精密车刀是大单晶金刚石作为切削材料的一种成功应用。单晶金刚石内部无晶界,刀具刃口理论上可以加工出原子尺寸级的平直度和锋利度,通过刀具的超光洁表面和无缺陷副切削刃的作用,使加工的表面粗糙度理论值接近于零来获得镜面加工效果。大单晶金刚石车刀配合高精密车床已经实现最低加工表面粗糙度Ra0.02微米的镜面加工。单晶金刚石车刀在精密或超精密机械加工领域具有重要地位,广泛用来加工原子核反应堆及精密光学仪器的反射镜、计算机硬盘、导弹或太空飞行器的导航陀螺和加速器电子枪等超精密镜面零件,也可以用来加工复印机滚筒、隐形眼镜等日常办公或生活用品。

  • 2022-01-29
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不同结合剂金刚石砂轮磨削氧化铝陶瓷工艺实验研究

本文利用树脂、青铜、铸铁三种结合剂金刚石砂轮，以氧化铝陶瓷为加工对象，通过研究各自的磨削比、磨削力、磨削表面粗糙度等指标，进行了三种结合剂砂轮的磨削性能比较，发现铸铁结合剂金刚石砂轮和ELID（在线电解修整）磨削方法比较适合氧化铝陶瓷等硬脆材料的磨削（尤其是精密磨削）。

  • 2022-01-29
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立方氮化硼材料的制备、性能及应用

金刚石是世界上最硬的材料，立方氮化硼（CBN）的硬度仅次于金刚石。CBN晶体中氮原子与硼原子以SP3方式杂化形成CBN，类似金刚石结构。金刚石和CBN统称为超硬材料。超硬材料广泛应用于锯切工具、磨削工具、钻进工具和切削刀具。金刚石高温容易氧化，特别是与铁系元素亲和性好，不适合用于铁系元素黑色金属加工。CBN是20世纪50年代最先由美国通用电气（GE）公司人工合成得到，70年代初制成聚晶PCBN刀具。我国20世纪70年代首次合成出CBN后，经历了20多年的徘徊发展，到20世纪90年代，CBN的生产及应用进入快速发展时期，特别是近几年发展更为迅速。我国生产的CBN单晶除满足快速发展的内市场外，还大量出口国外。

  • 2022-01-29
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单点金刚石车削技术的研究

金刚石车削加工时，由于单晶天然金刚石非常坚硬而尖锐，可以认为材料的去除是在一个很薄的剪切区域内的剪切过程。认为在加工时不产生切削刃接触区，而且没有边缘的流动变形，这一剪切区从切削端向前延伸。光滑的金刚石尖端可以使加工表面具有最小的残余应力和理想的粗糙度。

  • 2022-01-29
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碳化硅单晶衬底精密加工技术研究

SiC 作为第三代半导体材料的核心之一，是半导体界公认的“一种未来的材料”，是 21 世纪有广阔发展潜力的新型半导体材料 [1]。与 Si、GaAs相比，具有禁带宽、导热率高、电子饱和漂移速率大、化学稳定性好等优点，被用于制作高温、高频、抗辐射、大功率和高密度集成电子器件。利用其宽禁带的特性还可以制作蓝、绿光和紫外光的发光器件和光电探测器。本文简单介绍了 SiC 材料的结构和特性，以及其在半导体领域的应用，重点分析研究了 SiC单晶衬底精密加工技术，即减薄 - 研磨 - 抛光技术的方法、原理，以及加工工艺参数对衬底加工效率及表面质量的影响，对提高 SiC 单晶衬底加工工艺具有重要的指导意义。

  • 2022-01-28
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金刚石砂轮的现状与展望

　金刚石、CBN砂轮是超硬材料工具中最典型的一种工具，是以金刚石或CBN为磨料，借助于结合剂或其它辅助材料，在一定的生产条件下制成的具有一定形状、性能和用途的产品。金刚石、CBN砂轮按结合剂种类主要可分为金属结合剂、陶瓷结合剂、树脂结合剂。随着超硬材料工具技术的发展，其可加工的对象几乎囊括了所有的已知材料，大大提高了各种机械精密加工领域的加工效率、加工质量，尤其是作为高速、精密、数控、微细加工等先进制造技术的重要组成部分，其应用主要有两大领域：一是硬脆材料加工领域，主要指蓝宝石、单晶硅、多晶硅、磁性材料、碳化硅、耐火材料、玻璃、地质钻探等硬脆材料加工领域；二是各种机械精密加工领域，主要指电子、机械、汽车、新能源等精密加工领域。按其用途的不同，又可分为：金刚石磨削砂轮、金刚石锯切砂轮片、金刚石钻探刀头等几个大类。

  • 2022-01-28
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切割晶圆及玻璃产品的现代技术与设备

由于需以各种非金属半导体材料晶圆制造使用价值低之微电子产品，对其加工高精度及品质改善的要求更为严苛，因此研究效率高的晶圆切割方法有其必要性。本文将探讨得以加工昂贵复杂之装置的高效晶圆切割法，笔者透过实验证明应用激光控制热裂解法的效果，提出将该方法导入玻璃、硅、蓝宝石及其他脆性非金属材料精密切割的优势与成果。

  • 2022-01-28
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激光加工设备市场规模及新兴应用市场分析

激光加工设备属于技术、专业性较强的精密产品，已成为发展新兴产业、改造传统制造业的关键技术设备之一。激光设备行业庞大且应用广泛，目前已形成完整、成熟的产业链分布。从激光产业的产业链分布可以看出，激光产业链主要包括：上游材料与元器件行业，主要含组建激光加工设备的光学、机械、电控、气动零部件的制造，以及相关控制平台与软件系统的研发；中游激光加工设备制造业；下游应用行业，主要包括激光加工的在汽车、钢铁、船舶、航空航天、消费电子、高端材料、半导体加工、机械制造、医疗美容、电子工业等行业中的应用。

  • 2022-01-28
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