Siliziozko produktu beltzen sarrera eta haien aplikazioa hareazko leherketan
Silizio beltzasiliziozko material funtzionala da, gainazaleko egitura berezia duena, argia xurgatzeko gaitasun izugarri handia eta mikro-nano gainazaleko morfologia berezia duelako izendatua. Azken urteotan, gainazaleko tratamenduaren zehaztasuna eta goi-mailako fabrikazioan materialen errendimendu-eskakizunak hobetu direnez, silizio beltza asko erabili da fotovoltaikan, optoelektronikan, erdieroaleetan, osagai optikoen fabrikazioan eta beste arlo batzuetan, bere propietate fisiko eta kimiko bikainak direla eta. Aldi berean, silizio beltza pixkanaka sartu da gainazaleko harea-jaurtiketaren industrian eta errendimendu bikaina duen harea-jaurtiketa material mota berri bihurtu da.
Ⅰ. Silizio beltzaren oinarrizko ezaugarriak
Silizio beltza siliziozko gainazala mikro-nano egitura prestatzeko teknologia batzuen bidez tratatuz sortzen da (adibidez, ioi erreaktiboen grabatua, metalezko grabatu kimikoa, laser bidezko grabatua, etab.). Bere gainazalak kono edo zutabe-egitura trinkoa du, eta horrek argiaren islagarritasuna nabarmen murriztu dezake. Banda ikusgaitik infragorri hurbilera arteko islagarritasuna % 1 baino txikiagoa ere izan daiteke, beraz, itxuraz beltz iluna du.
Silizio beltzak propietate optiko bikainak izateaz gain, gogortasun handiko, purutasun handiko, higadura-erresistentziako eta korrosio-erresistentziako abantailak ere baditu. Bere partikula-egitura sendoa da eta abiadura handiko inpaktu-baldintzetan ziklo anitzetarako egokia. Hondarrezko leherketan hobeto funtzionatzen du korindoi zuria, korindoi marroia, kuartzo-harea eta abar bezalako urratzaile tradizionalak baino.
Ⅱ. Silizio beltzaren abantailak hareazko leherketan
Hondar-lehorketa gainazalen tratamendu metodo bat da, abiadura handiko hondar-fluxua erabiltzen duena gainazalean eraginez garbiketa, oxido geruza kentzeko, zakartzeko edo efektu apaingarriak lortzeko. Errendimendu handiko urratzaile gisa, silizio beltzak abantaila nabarmenak ditu hondar-lehorketaren arloan:
1. Gainazal efektu fin eta uniformea
Siliziozko partikula beltzen egitura geometrikoa erregularra da eta morfologia egonkorra. Ihinztatu ondoren, efektu mate uniforme eta koherentea sor dezake piezaren gainazalean. Tratamendu efektu hau bereziki egokia da gainazalaren koherentzia eta itxurari dagokionez eskakizun oso handiak dituzten produktuetarako, hala nola beira optikoa, lenteen karkasa, aluminiozko aleaziozko egitura-piezak, etab.
2. Gogortasun handia eta inpaktuarekiko erresistentzia
Silizio beltzaren Mohs gogortasuna 8,5ekoa edo handiagoa da, hareazko jaurtiketan haustura-tasa baxua da eta zerbitzu-bizitza luzea. Kuartzozko harea edo beirazko ale arruntekin alderatuta, silizio beltzaren hareazko jaurtiketa eraginkorragoa da eta inpaktu-indar handiagoa du, eta garbiketa sakona eta zakarraldia denbora gutxian osa ditzake.
3. Purutasun handia eta ingurumenaren babesa
Silizio beltzaren purutasuna % 99tik gorakoa izan ohi da, eta ez du silizio librea edo metal astunak bezalako ezpurutasun kaltegarririk. Hauts-kutsadura txikia du hareazko leherketa tailerrean eta bereziki egokia da garbitasun handiko industrietan erabiltzeko, hala nola osagai elektronikoetan, gailu medikoetan eta erdieroaleen ontzietan. Aldi berean, bere partikula-forma egonkorra da, hauts-sorkuntza txikia da eta seguruagoa da operadoreen osasunerako.
4. Berrerabilgarria eta kostu kontrolagarria
Gogortasun handiari eta egitura-egonkortasunari esker, silizio beltzak ihinztadura-efektu ona mantentzen du hainbat zikloren ondoren, material-galera asko murriztuz. Eskala handiko harea-jaurtiketa automatikoko ekipamenduetan, silizio beltzak ekonomia hobea erakusten du.
3. Aplikazio-eremu tipikoak
Siliziozko harea-jaurtiketa urratzaile beltzak oso erabiliak izan dira honako arlo hauetan:
Zehaztasun handiko hardwarearen gainazaleko mate tratamendua: hala nola, goi-mailako telefono mugikorren erdiko markoa, ordenagailu eramangarrien karkasa, erloju adimendunen karkasa eta aluminiozko aleaziozko beste produktuak;
Beira optikoko izozte tratamendua: lente, iragazki, leiho optiko mate eta dekoraziorako erabiltzen da;
Espazio eta industria militarreko piezak: kendu oxido geruza tamaina aldatu gabe estalduraren atxikimendua hobetzeko;
Pakete elektronikoen gainazaleko grabaketa: ontzien zehaztasuna eta interfazearen atxikimendua hobetzea;
Zeramikazko eta konpositezko materialen mikrohareaztatzea: gainazalaren zimurtze-tratamendua lotura-indarra hobetzeko.
Ⅳ. Laburpena
Hondar-leherketa teknologiaren etengabeko garapenarekin eta manufaktura industriak zehaztasun handiago eta ingurumen-babes handiagoa lortzeko joerarekin, hondar-leherketa materialek ezin dituzte goi-mailako prozesuen beharrak ase. Silizio beltza, erresistentzia handiko, islapen txikiko, purutasun handiko eta ingurumen-babeseko urratzaile funtzional gisa, hondar-leherketa industrian hobekuntza-material garrantzitsu bihurtzen ari da. Zehaztasun-fabrikazioan, mata optikoan edo gailu elektronikoen prozesamenduan, ekipamendu aeroespazialen gainazalaren aurretratamenduan eta beste arlo batzuetan izan, silizio beltzak aplikazio-aukera zabalak erakutsi ditu.