金剛石線切割機(jī)、研磨拋光機(jī)對(duì)壓電陶瓷的切割,、研磨,、拋 光工藝

壓電效應(yīng)

某些材料在機(jī)械應(yīng)力作用下，引起內(nèi)部正負(fù)電荷中心相對(duì)位移而發(fā)生極化,， 導(dǎo)致材料兩端表面出現(xiàn)符號(hào)相反的束縛電荷的現(xiàn)象,，稱為壓電效應(yīng)。反之,，當(dāng)這 類(lèi)材料在外電場(chǎng)作用下,，其內(nèi)部正負(fù)電荷中心移位，又可導(dǎo)致材料發(fā)生機(jī)械變形,， 形變的大小與電場(chǎng)強(qiáng)度成正比,。具有這種性能的陶瓷稱為壓電陶瓷，它的表面電 荷的密度與所受的機(jī)械應(yīng)力成正比,。

  vv

壓電陶瓷 

作為壓電陶瓷的原材料,，在晶體結(jié)構(gòu)上一定是不具有對(duì)稱中心的晶體，如氧 化鉛,、氧化鋯,、氧化鈦、碳酸鋇,、氧化鈮,、氧化鎂、氧化鋅等,。常用的壓電陶瓷 有鈦酸鋇,、鈦酸鉛、鋯鈦酸鉛以及三元系壓電陶瓷,。其結(jié)構(gòu)類(lèi)型有鈣鈦礦型,、鎢 青銅型、焦綠石型,、含鉍層結(jié)構(gòu)等,。

 壓電陶瓷制作的一般工藝流程：

壓電陶瓷是新型功能電子材料，隨著材料及工藝的不斷研究和改良,，在傳感 器,、換能器、無(wú)損檢測(cè)和通訊技術(shù)等領(lǐng)域已獲得了廣泛的應(yīng)用,。要實(shí)現(xiàn)壓電陶瓷 的優(yōu)異性能,，就必須加工具有一定形狀精度和尺寸精度的元件。因此,，研究壓電 陶瓷的加工技術(shù),，特別是精密,、超精密加工技術(shù)具有重大的應(yīng)用價(jià)值及現(xiàn)實(shí)意義。

壓電陶瓷材料雖然具有其他材料沒(méi)有的*性能,，但是它也有顯著地缺 點(diǎn)——脆性,。在外力作用下不發(fā)生顯著變形即告破壞，使其很難象普通材料一樣 進(jìn)行機(jī)械加工,，且加工成本較一般材料高,。所以，在對(duì)壓電陶瓷切割時(shí),，需要根 據(jù)樣品的外觀尺寸,、切割尺寸及精度要求選擇適當(dāng)?shù)那懈顧C(jī)。

切割 

粘樣——使用加熱平臺(tái),、石蠟,、樹(shù)脂陶瓷塊將樣品固定在載物板上。對(duì)于圓 柱狀樣品以側(cè)面粘接時(shí),，要在兩側(cè)加石墨夾立粘貼,，以確保切割時(shí)樣品的穩(wěn)固。       

裝卡對(duì)刀——無(wú)論使用線鋸式或是鋸片式切割機(jī),，都需要調(diào)整切割刀口的位 置,。且大部分切割機(jī)都可實(shí)現(xiàn)切割面良好的垂直度對(duì)刀。例如 STX-202 小型金剛 石線切割機(jī)可通過(guò) 360°旋轉(zhuǎn)平臺(tái)及二次裝卡的方法,，對(duì)樣品進(jìn)行高度平行和垂 直調(diào)整,。

 調(diào)整參數(shù)——根據(jù)樣品的相關(guān)參數(shù)，設(shè)置切割機(jī)的運(yùn)行參數(shù),，以求獲得最佳 切割,。

研磨拋光

對(duì)于需要粘樣的薄片，注意表面的平整度,，并將薄片邊緣多余的石蠟清理干 凈,，以避免與磨料發(fā)生交叉污染，影響磨拋效果,。同時(shí),，為了去除研磨盤(pán)上可能 附有其他粒度的磨料及雜物，每用一種磨料都先要進(jìn)行修盤(pán),，但更建議每一種粒 度的磨料對(duì)應(yīng)一盤(pán),，以確保最佳的磨拋效果。磨料選擇剛玉即可,，按 W28,、W14、 W7 的順序進(jìn)行逐步研磨,。

對(duì)于壓電陶瓷的拋光多選用聚氨酯拋光墊,、合成革拋光墊，配用 3μm 金剛石 懸浮液,。注意拋光墊粘貼時(shí)要均勻地?cái)傞_(kāi),，以便消除粘合面的氣泡，保證拋光面 的平整度,。并且在正式拋光使用前,，需用清水清洗后進(jìn)行修墊，避免拋光墊的棱 角過(guò)于尖銳,，損傷拋光面,。此外，要想獲得更小的表面粗糙度,，可在完成第一次拋光后,，更換新的拋光墊，使用 1.5μm 的金剛石懸浮液繼續(xù)拋光,。

此工藝流程不僅適用于壓電陶瓷的切磨拋,，通過(guò)改變相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置，可 以用于其他陶瓷的切割,、研磨,、拋光。