Foda Mai Gogewa ta Cerium Oxide da Aluminum Oxide: Cikakken Nazari Kan Kwatantawa
A cikin injinan da aka tsara a masana'antar gilashi da na gani, foda mai gogewa muhimmin abu ne da ke tantance ingancin saman, haske, da kuma ƙimar lahani.Cerium oxide (CeO₂)da aluminum oxide (Al₂O₃) su ne kayan gogewa guda biyu da aka fi amfani da su, amma sun bambanta sosai a tsarin kayan aiki, tsarin gogewa, tauri, inganci, da tasirin saman ƙarshe. Saboda haka, zaɓin foda gogewa daidai ba wai kawai yana shafar ingancin sarrafawa ba, har ma yana shafar yawan amfanin ƙasa da jimlar farashin samfurin da aka gama. Cerium oxide, a matsayin kayan ƙasa mai wuya, yana da yanayin valence na musamman na Ce³⁺/Ce⁴⁺, wanda ke ba shi damar samar da ɗan amsawar sinadarai lokacin da ya taɓa silicates a cikin gilashi. Wani sirara mai laushi mai laushi yana samuwa a saman gilashin yayin gogewa, wanda aka cire shi a hankali ta hanyar haɗin gwiwar aikin gogewa da motsi na injiniya. Wannan hanyar cire "sinadarai + na inji" an san ta da CMP (Sinadari na Injin gogewa), wanda shine babban dalilin da yasa gogewar cerium oxide take da sauri, inganci, kuma tana samar da ƙarancin lahani a saman. Sabanin haka, alumina wani abu ne na gargajiya na gogewa na injiniya tare da taurin Mohs na 9, na biyu kawai bayan corundum da lu'u-lu'u. Tsarin gogewa ya dogara ne kacokan akan gefuna masu kaifi, tauri, da kuma ƙarfin waje na ƙwayoyin, wanda ke wakiltar niƙa na inji na yau da kullun ba tare da wani Layer mai laushi na sinadarai ba. Saboda haka, tsarin cirewa ya fi kauri, yana haifar da ƙananan ƙazanta, musamman a bayyane a cikin goge gilashi mai haske.
Dangane da taurin kayan abu, cerium oxide yana da taurin Mohs na kimanin 6, kusa da na gilashi, wanda hakan ya sa ya fi laushi lokacin da aka taɓa kayan da ba su da haske kuma kusan kawar da karce mai zurfi. Alumina, mai taurin 9, ya dace da kayan da ke da taurin gaske kamar ƙarfe, yumbu, da gogewar farko ta saffir. Duk da haka, idan aka yi amfani da shi a kan gilashi, dole ne a rage matsin lamba don guje wa haifar da ƙarewa mai matte, karce, ko ma ƙananan fasa, wanda ke haifar da raguwar haske. Ga saman da aka yi amfani da shi a matsayin haske, alumina ba ta da ƙarfi sosai fiye da cerium oxide. Dangane da girman barbashi, duka biyun za su iya cimma kewayon 0.3-3 μm, amma barbashi na cerium oxide yawanci suna zagaye kuma suna da kunkuntar girman barbashi, wanda hakan ya sa suka fi dacewa da gogewa mai kyau; barbashi na alumina suna da gefuna masu kaifi, wanda hakan ya sa suka fi dacewa da yankewa cikin sauri. Dangane da dakatarwa,cerium oxide, bayan an gyara saman, yana kiyaye kyakkyawan watsewa a cikin slurries na gogewa, ba ya fuskantar taruwa ko lalatawa, kuma ya dace sosai don ci gaba da sarrafawa na dogon lokaci. A gefe guda kuma, Alumina tana da yawan yawa kuma tana kwanciya da sauri, tana buƙatar ci gaba da juyawa, wanda hakan ya sa ba ta dace da layukan samarwa ta atomatik ba.
Idan aka kwatanta ingancin gogewarsu, cerium oxide, saboda kasancewar wani nau'in sinadaran da ke cikinsa, sau da yawa yana samun mafi girman ƙimar cire kayan (MRR) yayin da yake kiyaye ingancin saman, yana nuna kwanciyar hankali musamman a ci gaba da sarrafa gilashin babban yanki, ruwan tabarau na gani, da faranti na murfin wayar hannu. Duk da cewa alumina tana da ƙarfi sosai kuma a ka'ida tana da saurin cirewa da sauri, tana da matuƙar dogaro da ƙarfin waje da kusurwar yankewa, tana da ƙaramin taga na tsari, kuma tana iya kamuwa da ƙashi ko da da ɗan matsin lamba mai yawa. Saboda haka, a ainihin samar da taro, sau da yawa ba ta da ƙarfi fiye da cerium oxide, wanda ke haifar da ƙarancin inganci. Bambancin ingancin saman ya fi bayyana.Cerium oxidezai iya cimma saman haske mai kyau tare da Ra < 1 nm, babban haske, kuma kusan babu matte gamawa, wanda hakan ya sa ya zama zaɓin da aka fi so ga ruwan tabarau, kayan aikin laser, tagogi masu launin shuɗi, da gilashi mai tsayi. Alumina, saboda niƙa mai tsabta na injiniya, sau da yawa yana haifar da matakai daban-daban na karce, matakan damuwa, da lalacewar ƙasa, wanda ke haifar da raguwar haske sosai. Don hanyoyin kamar goge gilashin wayar hannu na ƙarshe, goge kyamarori masu kyau, da goge tagogi masu haske na semiconductor, alumina bai isa ba kuma ana iya amfani da shi ne kawai don gogewa mai ƙarfi.
Daga mahangar daidaiton tsari, cerium oxide ya fi daidaitawa, ba ya da saurin amsawa ga sigogi kamar pH, polishing pad, matsin lamba, da sauri, kuma yana da sauƙin daidaitawa. Alumina, a gefe guda, tana da saurin amsawa ga matsin lamba da juyawa; ƙarancin iko na iya haifar da karce ko rashin daidaituwa a saman, yana rage tagar sarrafawa. Bugu da ƙari, alumina tana daidaitawa da sauri, wanda ke haifar da ƙarin farashin kulawa da wahala mafi girma a cikin sarrafa tsari. Dangane da farashi, alumina hakika ta fi arha a kowace naúrar, yayin da cerium oxide, a matsayin kayan ƙasa mai wuya, ya ɗan fi tsada. Duk da haka, masana'antar sarrafa gilashi ta fi mai da hankali kan jimlar farashin mallaka (TCO), watau, inganci + yawan amfanin ƙasa + abubuwan da ake amfani da su + asarar aiki + sake yin aiki. Ƙarshen ƙarshe sau da yawa shine: yayin da alumina ta fi arha, ƙimar karce da sake yin aiki sun fi girma; yayin da cerium oxide ya fi tsada a kowace naúrar, yana ba da inganci mafi girma, ƙarancin lahani, da yawan amfanin ƙasa mafi girma, wanda ke haifar da ƙarancin jimillar farashi. Saboda haka, masana'antar gani, na'urorin lantarki na mabukaci, da masana'antar gilashin gine-gine kusan gaba ɗaya suna zaɓar cerium oxide a matsayin babban foda mai gogewa.
Dangane da iyakokin aikace-aikace,cerium oxideYana da cikakken fa'ida a kusan dukkan fannoni da ke buƙatar haske, daidaito, da haske mai kyau, gami da gilashin murfin wayar hannu, ruwan tabarau na kyamara, kyamarorin mota, abubuwan da ke cikin na'urar hangen nesa ta laser, zamewar microscope, gilashin quartz, tagogi na saffir, da goge gilashin gine-gine mai kyau. Sabanin haka, alumina ya dace da ƙarfe marasa haske, yumbu, bakin ƙarfe, molds, madubai na ƙarfe, da niƙa mai ƙarfi na saffir, inda ake buƙatar ƙarfin yankewa mai ƙarfi. A takaice: zaɓi cerium oxide don kayan haske, da alumina don kayan tauri; zaɓi cerium oxide don ingancin saman, da alumina don saurin yankewa.
Gabaɗaya, cerium oxide, tare da tsarin CMP na musamman, taga aiki mai ƙarfi, inganci mai yawa, da kuma saman da ke da inganci, ya zama kayan gogewa da ba za a iya maye gurbinsu ba a masana'antar gilashi da na gani. Duk da cewa alumina tana da ƙarancin farashi da tauri mai yawa, ta fi dacewa da goge kayan da ba su da tauri kamar ƙarfe da yumbu. Ga kamfanonin da ke buƙatar manyan layukan samarwa masu ƙarfi da ƙarancin lahani, alumina ba ta isa ga buƙatun gogewa na ƙarshe na gilashi mai haske ba, yayin da cerium oxide shine mafi kyawun mafita don kammala saman samfura masu inganci.