„Завршна обрада огледала“ је уобичајен израз који се користи за описивање изузетно ниске храпавости површине на металима. Према општим индустријским стандардима, може се сматрати да метални радни предмет има завршну обраду у огледалу када је његова храпавост површине Ра мања од 0,8 μм. На овом нивоу, висинска разлика између површинских врхова и долина је реда величине микрометара или чак нанометара, чинећи трагове обраде невидљивим голим оком и омогућавајући јасну рефлексију објеката.
Вредност од 0,8 μм је „улазни праг“ за завршну обраду огледала. Међутим, захтеви се значајно разликују у различитим апликацијама и разредима завршне обраде:
| Оцена | Ра (μм) | Типичне карактеристике |
| Опште огледало | Мање или једнако 0,8 | Светла површина, јасна слика |
| Огледало високе прецизности | Мање или једнако 0,1 | Приметан ефекат сјајног огледала, који се користи за прецизне делове |
| Ултра-огледало | Мање или једнако 0,02–0,01 | Разлике од врха до долине су само нанометри |
| Ултимате миррор | Мање или једнако 0,005 | Врхунски ниво тренутне ултра прецизне обраде |
Ниобиум(Нб) је ватростални метал са високом тачком топљења, одличном отпорношћу на корозију и суперпроводним својствима. Захтеви за завршну обраду огледала се значајно разликују у зависности од примене. Следе типични стандарди храпавости за ниобијум у различитим сценаријима:
2.1 Опште индустријске и обрађене завршне обраде огледала
За профиле легуре ниобијума за ваздухопловство, захтев за храпавост обрађене површине је Ра мањи од или једнак 0,8 μм, док су ваљане површине специфициране за Ра мање од или једнако 1,6 μм. Релевантни ИСО стандарди за ниобијум и његове легуре такође предвиђају храпавост површине Ра мању или једнаку 0,8 μм. Ово представља основни праг за "огледало" на ниобијуму.
2.2 Лист ниобијума високе чистоће након прецизне обраде
Метални лимови од ниобијума високе чистоће (чистоћа већа или једнака 99,95 %) могу постићи храпавост површине Ра мању или једнаку 0,8 μм након прецизног брушења. За мете за распршивање направљене од ниобијума се такође захтева да имају храпавост површине мању или једнаку Ра 0,8 μм.
2.3 Суперпроводне и електронске завршне обраде огледала
Најзахтевнији захтеви за огледалом за ниобијум потичу од примене суправодљивих радио-фреквентних (СРФ) шупљина.
Суперпроводни или електронски ниобијум, након електрополирања, мора да има храпавост површине Ра мању или једнаку 0,4 μм. Циљеви за распршивање ниобијума такође обично захтевају Ра 0,4 μм. За напредније примене у СРФ шупљинама, ниобијумски танки филмови морају имати храпавост Ра < 20 нм (0,02 μм); након финог механичког полирања, СРФ ниобијумске шупљине могу постићи средњу квадратну храпавост од < 15 нм (0,015 μм).
2.4 Ултра прецизне завршне обраде огледала (ниво нанометара)
Користећи хемијско механичко полирање (ЦМП) са абразивним честицама силицијум диоксида од 70–100 нм, ниобијумске плочице могу да достигну зрцалну површину од Ра=32 нм (0,032 μм). Плазма електролитичко полирање (ПЕП) може смањити храпавост површине легура ниобијума са 0,76 μм на 0,11 μм. Истраживачки тимови на Технолошком универзитету у Пекингу постигли су квалитет површине од Ра=0.031 μм на легурама ниобијума кроз процесе завршне обраде.
Танки филмови ниобијума припремљени магнетронским распршивањем могу чак имати средњу квадратну храпавост реда величине 0,1 нм.
Изазови који произилазе из материјалних својстава
Ниобијум је високо вискозан и пластичан метал. Чисти ниобијум је релативно мекан (тврдоћа по Викерсу ХВ0.2 је само 60–90), што га чини склоним дефектима „ивица-колапс“ током брушења. Традиционалне методе полирања често остављају преостале огреботине на површинама од ниобијума, што отежава постизање идеалног огледала.
Главне методе завршне обраде огледала за ниобијум
Развијено је неколико техничких праваца за завршну обраду ниобијума у огледалу:
Хемијско механичко полирање (ЦМП): Процес у више корака где се абразиви од глинице од 1 μм прво користе за смањење почетне храпавости на ниво испод микрона, након чега следи финално полирање са честицама силицијум диоксида од 70–100 нм.
Електрополирање (ЕП): Ниобијум суперпроводног квалитета може постићи Ра мањи од или једнак 0,4 μм након електрополирања.
Плазма електролитичко полирање (ПЕП): Безбедније и еколошки прихватљивије од традиционалних електролита јаке киселине, може смањити храпавост површине легура ниобијума са 0,76 μм на 0,11 μм.
Завршна обрада/прецизно преливање: Оптимизацијом параметара као што су притисак преливања (6–8 кПа), пХ суспензије (10) и величина зрна абразива (В0,5), може се постићи ултра-огледала завршна обрада од Ра=0.031 μм.
Ласерско полирање: Макро- и микро-полирање ласерима на ситнозрнатом ниобијуму се активно истражује за апликације СРФ шупљина.
Квалитет огледала ниобијума директно одређује његове перформансе у врхунским апликацијама:
Суперпроводне РФ шупљине: храпавост површине директно утиче на фактор квалитета (К) и убрзавајући градијент шупљине. Механички фино полиране шупљине од ниобијума су постигле К вредности од 3×10¹⁰ и градијенте убрзања од 43 МВ/м. Сваки површински дефект може довести до гашења, ограничавајући радне перформансе шупљине.
Мете за распршивање: храпавост површине ниобијумских мета директно утиче на униформност и квалитет депонованих танких филмова, отуда и захтев за Ра мањим од или једнаким 0,8 μм или чак чвршћим.
Компоненте за ваздухопловство: Као структурни материјали на ултра-високим температурама, легуре ниобијума захтевају прецизан квалитет површине за поузданост критичних компоненти.
Стандард зрцалне завршне обраде за ниобијум обухвата широк опсег у зависности од примене-од Ра мањег од или једнаког 0,8 μм за општу индустријску употребу, до Ра < 20 нм за суправодљиве шупљине, па чак и до нивоа од 0,1 нм за ниобијумске филмове распршене магнетроном. Укратко, Ра мањи од или једнак 0,8 μм представља индустријски „праг“ за завршну обраду огледала од ниобијума, док Ра мањи или једнак 0,02 μм (20 нм) одражава строге захтеве врхунских суперпроводљивих апликација.
Са сталним развојем напредних техника као што су плазма електролитичко полирање и хемијско механичко полирање, завршна обрада ниобијума у огледалу се креће од „прецизности на микронинском нивоу“ ка „ ултра-прецизности на нивоу нанометара“, пружајући све поузданију материјалну подршку за најсавременија поља укључујући акцелераторе честица, уређаје за нуклеарну фузију и свемирске уређаје.
лиса
Менаџер продаје
Број телефона/веЦхат/вхатсАпп
(82)-18291772322
Е-пошта
Ta-Nb@titanmsgp.com
