為什麼黑碳化矽常用於研磨聲光晶體?
聲光晶體是指具有聲光效應的晶體,常用的有鉬酸鉛(PbMoO4)、鉬酸鉛(Pb2MoO5)、二氧化碲(TeO2)、鍺釩酸鉛、硫化汞、氯化亞汞等,莫氏硬度為4-6。
黑碳化矽適合用於研磨聲光晶體,主要是依靠其獨特的物理化學性質,使其在精密加工方面表現出色。具體原因如下:
1.物理性能優勢
高硬度、耐磨損:黑碳化矽的硬度僅次於鑽石和立方氮化硼(莫氏硬度約9.15),可高效切割聲光晶體等硬脆材料,同時維持其自身結構的穩定性,減少磨料損耗。
優良的導熱性能:研磨過程中產生的熱能迅速排出,避免聲光晶體因局部過熱而產生裂縫或熱應力損壞。
自銳化:研磨過程中能不斷產生新的切割刃,保持鋒利度,確保加工效率和表面一致性。
2.化學穩定性
黑碳化矽化學性質穩定,不易與聲光晶體(如鈮酸鋰、鉭酸鋰等)反應,避免表面污染或成分變化,確保晶體光學特性的完整性。
3.加工適應性和表面質量
精度控制能力:透過調整粒度(如微粉等級),可實現聲光晶體表面的高精度研磨,滿足光潔度和平整度的要求。
低損傷加工:適度的韌性可有效切割材料,減少晶體邊緣崩塌或微裂紋,特別適合對結構完整性有嚴格要求的聲光元件。
4.產業應用驗證
黑碳化矽已廣泛應用於單晶矽片、光學玻璃以及硬質合金拋光等類似硬脆材料的精密加工,其製程成熟可直接轉移到聲光晶體領域。
概括
黑碳化矽憑藉其高硬度、熱導率、化學惰性以及可控的表面加工能力,成為研磨聲光晶體的理想磨料。其在散熱保護、低損傷加工和表面品質控制方面的綜合優勢,滿足了聲光晶體對光學性能和結構精度的核心要求。