目前，無(wú)損超光滑表面的藍(lán)寶石晶片表面加工工藝最好的方法是化學(xué)機(jī)械拋光。眾所周知，藍(lán)寶石襯底其材料的脆性大，硬度僅次于金剛石，在對(duì)其進(jìn)行機(jī)械加工十分困難，而要求無(wú)損傷超光滑表面技術(shù)更加復(fù)雜。通常超光滑、無(wú)損傷的表面是指：表面粗糙度小于1nmRMS 的表面；無(wú)損表面則是：加工表面不能有加工變質(zhì)層，且表面晶格完整。那么方達(dá)旗下的陶瓷拋光機(jī)在加工藍(lán)寶石晶片時(shí)能達(dá)超光滑的鏡面效果，是怎樣的化學(xué)機(jī)械拋光機(jī)理。化學(xué)機(jī)械拋光是一個(gè)復(fù)雜的多反應(yīng)，它存在著兩個(gè)動(dòng)力學(xué)過(guò)程:
1.反應(yīng)過(guò)程
拋光首先使吸附在拋光布上的拋光液中的化學(xué)物質(zhì)與晶片表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。
2.解吸過(guò)程
拋光表面反應(yīng)物脫離藍(lán)寶石晶片表面，在過(guò)程中使未反應(yīng)的藍(lán)寶石單晶重新裸露出來(lái)。
在藍(lán)寶石晶片拋光過(guò)程中，主要發(fā)生水解反應(yīng)，酸與堿的中和反應(yīng)及鹽的復(fù)分解反應(yīng)。在整個(gè)化學(xué)機(jī)械過(guò)程中，化學(xué)反應(yīng)的作用是影響藍(lán)寶石表面的晶格完整和表面粗糙度和平面度的主要因素，而機(jī)械作用是影響表面粗糙度和平面度的主要因素。粗糙度和平面度與拋光壓力，拋光盤(pán)的運(yùn)動(dòng)軌跡相關(guān)。通過(guò)化學(xué)反應(yīng)與機(jī)械作用則能獲得鏡面超光滑的晶片表面。
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