Hoy en día, con el rápido desarrollo de la industria electrónica, las cerámicas de nitruro de aluminio se han convertido en la primera opción para sustratos de enfriamiento de circuitos integrados y materiales de embalaje a gran escala debido a su excelente conductividad térmica, excelentes propiedades mecánicas, resistencia a la corrosión y buenas propiedades eléctricas. Especialmente en la búsqueda de miniaturización y chips de circuitos integrados de alto rendimiento, la superficie liviana y ultrasuave de los sustratos de nitruro de aluminio se convierte en la clave para mejorar el rendimiento general. Sin embargo, la alta dureza, la alta fragilidad y la baja tenacidad a la fractura de las cerámicas de nitruro de aluminio han planteado grandes desafíos para su mecanizado de ultraprecisión. Cómo lograr una rugosidad superficial tan baja como un nivel nanométrico sin dañar el material en sí se ha convertido en un problema técnico que debe resolverse con urgencia en la investigación científica y la industria. Este artículo se centra en el proceso de pulido magnetorreológico de cerámicas de nitruro de aluminio y analiza cómo afrontar eficazmente estos desafíos y lograr superficies mecanizadas planas de alta calidad.
La tecnología de pulido magnetorreológico, como método innovador de mecanizado de ultraprecisión, combina inteligentemente el control del campo magnético y los principios de la mecánica de fluidos para lograr un pulido sin contacto o con baja tensión de contacto de las superficies de los materiales. Al ajustar la intensidad y distribución del campo magnético, la disposición y el movimiento de las partículas magnéticas en el fluido magnetorreológico se controlan para formar una película pulidora dinámica y controlable sobre la superficie de la pieza de trabajo. Esta película pulidora puede eliminar pequeñas protuberancias en la superficie del material con una precisión y eficiencia extremadamente altas bajo una presión de contacto muy pequeña, logrando una rugosidad superficial de nivel nanométrico.
Para las cerámicas de nitruro de aluminio, la tecnología de pulido magnetorreológico ha mostrado ventajas significativas. En primer lugar, dado que casi no hay contacto directo en el proceso de pulido, se evita el estrés mecánico y térmico que pueden causar los métodos de pulido tradicionales y se reducen significativamente los defectos superficiales y los daños subsuperficiales generados durante el procesamiento. En segundo lugar, el pulido magnetorreológico tiene un alto grado de controlabilidad. Al ajustar con precisión los parámetros del proceso, como la intensidad del campo magnético, el caudal del fluido de pulido y la velocidad de la muestra, se puede lograr un mecanizado preciso de sustratos cerámicos de nitruro de aluminio de diferentes formas y tamaños para satisfacer diversas necesidades de procesamiento.
Además, la tecnología de pulido magnetorreológico también tiene una alta tasa de eliminación de material y eficiencia de procesamiento. Los resultados muestran que, en condiciones de proceso adecuadas, el proceso de pulido magnetorreológico de cerámicas de nitruro de aluminio puede lograr una precisión superficial de un valor RMS inferior a 2 nm, manteniendo al mismo tiempo una alta velocidad de procesamiento, lo cual es de gran importancia para mejorar la eficiencia de la producción y reducir los costos de producción.
En resumen, el proceso de pulido magnetorreológico de las cerámicas de nitruro de aluminio, con su exclusivo mecanismo de pulido sin contacto o con baja tensión de contacto, supera eficazmente los problemas de procesamiento causados por la alta dureza, la alta fragilidad y la baja tenacidad a la fractura de las cerámicas de nitruro de aluminio, y proporciona una nueva Solución para la obtención de superficies mecanizadas planas de alta calidad. Con la continua madurez y optimización de la tecnología, se espera que la tecnología de pulido magnetorreológico muestre su gran potencial en más campos, como embalajes electrónicos, componentes ópticos y maquinaria de precisión, y promueva el desarrollo de industrias relacionadas en la dirección de una mayor precisión y mayor eficiencia. En el futuro, esperamos ampliar aún más el alcance de la aplicación de la tecnología de pulido magnetorreológico a través de la investigación e innovación continuas, y contribuir más al progreso científico y tecnológico y al desarrollo social.
