Hlavné aplikácie a priemyselná hodnota ultra presného/ultra jemného diamantového mikroprášku
Ultra presný a ultrajemný diamantový mikroprášok, ako najtvrdší, najostrejší a najkontrolovateľnejší supertvrdý abrazívum s distribúciou veľkosti častíc, aký je v súčasnosti k dispozícii, sa stáva nenahraditeľným kľúčovým materiálom v presnej výrobe. S rastúcimi požiadavkami na kvalitu povrchu, presnosť spracovania a spoľahlivosť materiálov zo strany odvetví, ako je optika, elektronika, polovodiče a nová energia,diamantový mikroprášoksa presúva od tradičného brúsenia a leštenia k ultra presnej výrobe vyššej triedy a jeho rozsah použitia sa neustále rozširuje. Častice diamantového mikroprášku majú vo všeobecnosti veľkosť medzi 0,1 – 10 μm, pričom submikrónové a nanočastice ultrajemných práškov sa stávajú hlavným spotrebným materiálom v pokročilej výrobe. Majú extrémne vysokú tvrdosť podľa Mohsa 10, vysokú tepelnú vodivosť, nízky koeficient trenia a mikrorezné schopnosti generované počas spracovania, čo umožňuje povrchové úpravy na atómovej úrovni na obrábaných materiáloch. Toto je obzvlášť zrejmé v záverečnej fáze leštenia optických šošoviek, zafíru, keramiky, laserových kryštálov, polovodičových doštičiek a ultratvrdých kovov, kde vykazujú nenahraditeľné výhody.
V oblasti optiky a laserov,ultrajemný diamantový prášoksa používa predovšetkým na ultra presné leštenie optického skla, infračervených kryštálov, zafírových okienok, zrkadiel s vysokou odrazivosťou a laserových kryštálov. Optický priemysel vyžaduje extrémne vysokú drsnosť povrchu, zvyčajne vyžadujúcu Ra < 1 nm. Ostré rezné hrany diamantového prášku, pracujúce v režime s nízkym poškodením, účinne znižujú vrstvy napätia a mikrotrhliny, čím zlepšujú priepustnosť svetla a optický výkon. Pri spracovaní zafírového skla mobilných telefónov, infračervených okienok, telekomunikačných filtrov a šošoviek laserových rezonátorov sú diamantové leštiace suspenzie, diamantové leštiace podložky a diamantové suspenzie kritickým spotrebným materiálom. Okrem toho sa ultrajemný prášok používa aj v procesoch MRF (magnetoreologické reologické leštenie) a CMP (chemicko-mechanické leštenie). Vďaka presnej kontrole veľkosti častíc a technológii povrchovej úpravy sa dosahuje rovnomerné rezanie a leštenie s nízkym počtom defektov, čo výrazne zlepšuje účinnosť spracovania a výťažnosť optických komponentov.
V polovodičovom a elektronickom priemysle sa ultrapresný diamantový prášok používa na brúsenie a leštenie kremíkových doštičiek, karbidu kremíka (SiC), nitridu gália (GaN), zafírových substrátov a zložených polovodičových doštičiek. S explozívnym rastom výkonových zariadení SiC a polovodičového priemyslu tretej generácie kladie vysoká tvrdosť a krehkosť doštičiek vyššie nároky na spotrebný materiál na brúsenie. Diamantový mikroprášok dokáže rýchlo odstrániť materiál počas fázy brúsenia a znížiť drsnosť povrchu na nanometrovú úroveň počas fázy leštenia, čím minimalizuje poškodenie povrchu a tým zlepšuje výťažnosť zariadení a výkon odvádzania tepla. V priemysle zobrazovacích panelov sa diamantový mikroprášok široko používa na ultrapresné leštenie sklenených krytov, hodinového skla, 3D krycieho skla a optických komponentov AR/VR. Jeho vysoká účinnosť spracovania môže skrátiť cyklus formovania, zlepšiť konzistenciu produktu a výrazne zlepšiť výťažnosť výrobnej linky a čas cyklu.
V oblastiach s vysokou tvrdosťou, ako sú spekané karbidy, keramika a kompozity s kovovou matricou, sa ultrajemný diamantový mikroprášok široko používa na presné brúsenie hrán nástrojov, presné leštenie foriem, spevňovanie povrchov leteckých konštrukčných komponentov a presné tvárnenie. Zatiaľ čo nástroje zo spekaných karbidov môžu po pasivácii a leštení hrán zlepšiť odolnosť proti opotrebeniu a životnosť rezu,diamantový mikroprášok dokáže dosiahnuť mikrorezy pri zachovaní ostrosti, čoho výsledkom je rovnomerná a zaoblená mikroštruktúra na reznej hrane. V priemysle presných foriem, ako sú vstrekovacie formy, formy na tlakové liatie a optické formy, môže leštenie diamantovým mikrónovým práškom dosiahnuť zrkadlové efekty v subnanometrových rozmeroch, čím sa výrazne zlepšuje životnosť formy, výkon pri vyberaní z foriem a kvalita odlievania. V automobilovom, leteckom a energetickom priemysle sa diamantový mikrónový prášok používa aj na ultra presné brúsenie niektorých špeciálnych materiálov, ako sú napríklad tvrdé keramické komponenty turbín, superzliatiny na báze niklu a kompozity z uhlíkových vlákien, čo dodáva dielom vyššiu spoľahlivosť a stabilitu výkonu.
S rozširovaním oblastí použitia sa neustále vylepšuje aj technológia prípravy ultra presného diamantového mikrónového prášku. V súčasnosti medzi hlavné metódy prípravy patrí drvenie umelých diamantov s vysokou pevnosťou, detonácia (nanodiamanty), chemické metódy a techniky modifikácie povrchu. Na splnenie vyšších požiadaviek na stabilitu a suspenziu v optickom a polovodičovom priemysle sa vysokokvalitný mikrónový prášok zvyčajne poťahuje, napríklad kovmi, anorganickými látkami, organickými látkami a povrchovo aktívnymi látkami, čím sa zlepšuje dispergovateľnosť, tepelná odolnosť a konzistencia spracovania. Ultrajemnozrnný diamant postupne nahrádza tradičné...leštiace materiályako napríklad oxid céru aoxid hlinitýv procesoch CMP, čím sa ďalej zlepšuje rovinnosť a účinnosť spracovania doštičiek a optických komponentov. V budúcnosti, s rozvojom inteligentnej výroby, kvantovej komunikácie, presných zdravotníckych pomôcok a pokročilých optoelektronických zariadení, bude ultra presný diamantový mikroprášok naďalej rozširovať svoje možnosti použitia a stane sa nevyhnutným kľúčovým základným materiálom v priemysle spracovania materiálov.