合肥南（nán）京能看正能量的短视频app精密加工（gōng）帶你走進:超精密（mì）拋光技術（shù）,精密測量不簡單
很早以前看過這樣一（yī）個報道：德國（guó）、日本等國家的科學家耗時5年時間，花（huā）了近千萬元打造了一個高純度的矽-28材料製成的圓球，這個1kg純矽球要求（qiú）超精密（mì）加（jiā）工研磨拋光、精（jīng）密測量（球麵度、粗糙度（dù）和質量），可謂是世界上最圓的球了。我們通過（guò）短片了解一下。
下麵我們來介紹一下超精密拋光工（gōng）藝。
01
研磨與（yǔ）拋光的區別
研磨：利用塗（tú）敷或壓嵌在研具上的磨料顆粒（lì），通過研具與工件在一（yī）定（dìng）壓力下的相對運動對加工表麵進行的精（jīng）整加工。研磨可用（yòng）於加工各種金屬（shǔ）和非金屬（shǔ）材料，加工的表麵形狀有平麵（miàn），內、外圓柱麵和圓錐麵，凸、凹球麵，螺（luó）紋，齒麵及其他型麵（miàn）。加工精度可（kě）達IT5～IT1，表麵粗糙（cāo）度可達Ra0.63～0.01μm。
拋（pāo）光：利用機（jī）械、化學或（huò）電化學（xué）的（de）作用，使工件表（biǎo）麵粗糙度降低，以獲得光亮、平整表麵的加工方法。
兩者的主（zhǔ）要區別在（zài）於：拋光達到的表麵光潔（jié）度要比研磨更高，並（bìng）且可以采用化學或者電化學的方法，而研磨基本隻采用機械的方法，所使用的磨（mó）料粒度要比拋光用的更粗，即粒度大。
02
超精密拋光（guāng）技術
超精密拋光是現（xiàn）代電（diàn）子工業的靈魂（hún）
超精密拋光技術在現代電子工業中所要完成（chéng）的使命，不僅僅是平坦化不同的材料，更要平坦化多（duō）層材料，使得幾毫米（mǐ）見方的矽片通過這種“全局（jú）平坦化”形成上萬至百萬晶體管組（zǔ）成（chéng）的超大規模集成電路。例如人類發明的計算機從幾十噸變身為現在（zài）的幾百克，沒有超精密拋（pāo）光是無法實現的。
以晶片製造為例，拋光是整個工藝的（de）最後一環，目的是改善晶片加工前一道工藝所留下（xià）的微小缺（quē）陷以獲得最佳的平行（háng）度。今天的光電子信息產業（yè）水平，對作為光電子基片材（cái）料的藍寶石（shí）、單晶（jīng）矽等材料的平行度（dù）要求越來越精密，已經達到了納米級。這（zhè）就意味著（zhe），拋光工（gōng）藝也已隨之進入納米級（jí）的超精密（mì）程度。
超精密拋（pāo）光工藝在現代製造業中有（yǒu）多重要，其應用的領（lǐng）域（yù）能夠（gòu）直接說明問題，包括集成（chéng）電路製造、醫療器（qì）械、汽車配件、數碼配件、精密模（mó）具以及航空航天。
頂（dǐng）級的拋光工藝隻有美、日等少數國家掌握
拋光機的核（hé）心器件是“磨盤”。超精密拋光對拋光機中磨盤的材料構成和技術要求（qiú）近乎（hū）苛刻，這種由特殊材料合成的鋼盤，不僅要滿足自動化操作的納米級精密度，更（gèng）要具備精確的熱（rè）膨脹係數。
當（dāng）拋光機（jī）處（chù）在高速運轉狀態時，如果熱膨脹作用導致磨盤的熱變形，基（jī）片的平麵度和平行度就無法保證。而這種不能被允許發生的熱變形誤差不（bú）是幾毫米或幾微米，而是幾納米。
目前，美國日本等國際（jì）頂級的拋光工藝已經可以滿足60英寸基（jī）片原材料的精密拋光要求（屬超（chāo）大（dà）尺寸），他們據此掌控著超精密拋光工藝的核心（xīn）技術，牢牢把握了全球市場的主動權。而事實上，把握住（zhù）這項（xiàng）技術，也就在很大程度上（shàng）掌（zhǎng）控了（le）電子製造（zào）業的發展。
麵對如此嚴密的技（jì）術封鎖，在超精密拋光領域，我國（guó）幾乎目前隻能（néng）進行自研。
中國的超精密拋光技術水平在哪個層次？
其實在超精密拋光領域內，中國並非毫無建樹。
2011年（nián），中科院國家納米科學中心研究院王奇博士（shì）團隊研發的“二氧化鈰（shì）微球粒度標準物質及其製備技術”獲得中國石油（yóu）和化學工業聯合會技（jì）術（shù）發明一等獎，相關納米級粒度標準物質獲得國家計量器具許可和國家一級標準物質證書（shū）。二氧化鈰（shì）新材料的超精密拋光生產試驗效果一舉趕超了國外（wài）傳統材料，填補了該領域空白。
但是王奇博士說：“這並不意（yì）味（wèi）著我們已經攀登到了這一領域（yù）的（de）頂峰，對（duì）於（yú）整體工藝來說，隻有拋（pāo）光液而沒有超精密拋光機（jī），我（wǒ）們最多還隻是賣材料的。”
2019年（nián），浙江工業大學袁巨龍教授研究團隊創立了半固著磨（mó）粒化學機械加工技術，研製的係列拋光機（jī）已在宇環數控機床股份有限公司批量生產千餘台，被蘋（píng）果公司確定為iphoness4和（hé）ipads3玻璃麵板（bǎn）以及鋁合金（jīn）背板（bǎn）拋光的全（quán）球唯（wéi）一的精密（mì）拋（pāo）光設備，1700多台拋光機用於蘋果公（gōng）司iphoness、ipads 玻璃平板的大批量生產。
機械加工的魅力就在於此，為了（le）追求市場份額和利潤，別人有的你要想盡辦法去趕超，而技術的領頭羊也一直會改（gǎi）進（jìn）提高（gāo），做到更精，不斷地角逐與追趕，促進（jìn）了人（rén）類技術的大發展。
