SIPM tekur framförum í femtósekúndu leysibreytingum á kísilkarbíðyfirborði til að auka rannsóknir á fæðuvirkni

Nýlega hefur teymi Wei Chaoyang hjá Precision Optical Manufacturing and Testing Center Laboratory Shanghai Institute of Optical Precision Machinery, Kínverska vísindaakademían, náð framförum í rannsókninni á femtósekúndu leysibreytingum á kísilkarbíðflötum til að bæta fægivirkni. Það er komist að því að yfirborðsbreyting RB-SiC sem er forhúðuð með Si dufti með femtósekúndu leysir getur fengið yfirborðsbreytingarlag með bindistyrk 55,46 N. Yfirborðsbreytingarlagið er einnig hægt að breyta með femtósekúndu leysir til að bæta fægivirkni. . Breyttu RB-SiC yfirborðið er hægt að slípa í aðeins 4,5 klukkustundir til að fá sjónrænt yfirborð með yfirborðsgrófleika Sq upp á 4,45 nm, sem er meira en þrisvar sinnum skilvirkara en bein fæging. Niðurstöðurnar auka yfirborðsbreytingaraðferð RB-SiC og stýranleiki leysisins og einfaldleiki aðferðarinnar gera það mögulegt að nota til yfirborðsbreytingar RB-SiC með flóknum útlínum. Tengdar niðurstöður voru birtar í Applied Surface Science.

RB-SiC, sem kísilkarbíð keramik með framúrskarandi eiginleika, hefur orðið eitt af framúrskarandi og framkvæmanlegu efnum fyrir létta og stóra sjónauka íhluti, sérstaklega fyrir stóra og flókna spegla. Hins vegar, RB-SiC, sem dæmigert hár-hörku, flókið fasa efni, hefur 15%-30% afgangskísill eftir í eyðublaðinu þegar fljótandi Si hvarfast efnafræðilega við C meðan á sintunarferlinu stendur. Og munurinn á fægjaeiginleikum þessara tveggja efna mun mynda örþrep á mótum SiC-fasa og Si-fasa íhluta meðan á yfirborðsnákvæmni fægingarferlinu stendur, sem er viðkvæmt fyrir diffrun og er ekki til þess fallið að fá hágæða fágað yfirborð , og skapar mikla áskorun fyrir síðari fægja.

Til að takast á við ofangreind vandamál, leggur rannsóknin til formeðferðaraðferð fyrir femtósekúndu leysir yfirborðsbreytingar, sem notar femtósekúndu leysir til að breyta RB-SiC yfirborði sem er forhúðað með kísildufti, sem leysir ekki aðeins vandamálið við yfirborðsdreifingu vegna munarins á fægja frammistöðu tveggja fasa, en einnig dregur úr erfiðleikum við að fægja og bætir skilvirkni fægja RB-SiC undirlagsins. Niðurstöðurnar sýna að forhúðað Si duftið á RB-SiC yfirborðinu er oxað undir áhrifum femtósekúndu leysis og með oxuninni sem smýgur smám saman dýpra inn í viðmótið, myndar breytta lagið tengi við RB-SiC hvarfefnið. Með því að fínstilla leysisskönnunarfæribreyturnar til að stilla oxunardýptina fékkst hágæða breytt lag með bindistyrk 55,46 N. Auðveldara er að fægja breytta lagið samanborið við RB-SiC undirlagið, sem gerir kleift að minnka yfirborðsgrófleika formeðhöndlaðs RB-SiC niður í Sq 4,5 nm á örfáum klukkustundum af fægja, sem er meira en þrisvar sinnum skilvirkara miðað við slípiefni fægja RB-SiC undirlagsins. Að auki er hægt að beita einföldum aðgerðum aðferðarinnar og lágum kröfum um yfirborðssnið RB-SiC undirlagsins á flóknari RB-SiC yfirborð og bæta fægjavirknina verulega.