氮化硅陶瓷球的拋光方法（上）

氮化硅陶瓷近年來被廣泛的應用到各行各業中，像先進航空發動機、CNC機床上用的高速電主軸以及一些具有耐高溫的軸承等，都是將氮化硅陶瓷作為了首選材料。然而要先讓一塊氮化硅陶瓷變成能夠真正應用在關鍵部位的產品，還需要很多復雜而精密的加工工序。拋光就是這些方式中的一種，今天我們就來為大家介紹一下碳化硅陶瓷常見的幾種拋光方式，我們將分為上、下兩個篇幅來分別介紹。
目前常見的氮化硅陶瓷拋光方式主要有：磁流體拋光(MFP)、化學機械拋光(CMP)、超聲震動輔助拋光(UVP)、集群磁流變拋光等四種，本篇我們先來介紹前兩種。
磁流體拋光(MFP)
磁流體陶瓷拋光是在氧化鐵的膠質中加入5~10%體積百分比為的磨料形成混合液。同時在磁場作用下，磁性粒子向強磁場方向運動，對磨料產生反向浮力，使磨料懸浮于磁流體中。氮化硅陶瓷球坯放置于充滿磁流體與磨料混合液的圓柱形研磨盤內(常為鋁質)，其下是一排條狀永磁極(Nd-Fe-B等)。當驅動軸旋轉時，球坯在磁流體和磨料的混合液中一邊自轉一邊繞研磨盤公轉，懸浮在磁流體中的磨料對陶瓷球進行拋光。

磁流體拋光原理圖

氮化硅陶瓷球坯所受壓力較小(約為1N/球)且為彈性，大大減少了機械研磨在陶瓷球表面產生的劃痕及微裂紋等缺陷。使用磁流體拋光加工的球體，其材料去除率可達到12μm/min，是傳統V型槽研磨加工去除率的40余倍。

化學機械拋光(CMP)
化學機械拋光目前已廣泛應用于各種工程陶瓷、功能陶瓷和金屬材料的超精密加工。 

化學拋光模型

拋光時，懸浮于液態介質中的納米級軟質磨粒，在與工件的接觸點上因摩擦而產生高溫高壓，并在極短的時間內，發生化學反應，生成比工件材料軟、更容易去除的新物質。反應產物以0.1 nm的微小單位，由工件與后續磨料及拋光盤之間的機械摩擦作用去除，從而獲得超光滑表面。
傳統的機械研磨拋光方法大致有兩類:一類是杯狀研具加工方法；另一類是磨盤加工方法。為了有效減少表面缺陷，在陶瓷球的精加工中開發了新的加工技術，具備“柔和”的加工條件。既實現低水平的約束力，也能采用較高的研磨速度，可以實現高的余量去除速度和更短的加工周期。
無論是磁流體還是化學機械拋光，都有其獨特的優勢。下一篇文章我們將繼續為您講解有關氮化硅陶瓷球拋光的另外兩種方式，供您參考學習。鈞杰陶瓷是一家專業的陶瓷加工廠家，我們提供各種超高精密氮化硅陶瓷加工，咨詢熱線：13412856568。