금상연마기가"무손상"미시적표현을 실현하는 핵심은 정확하게 통제하는 재료제거과정을 통해 표면손상층을 점차 제거하는 동시에 새로운 결함을 도입하지 않도록 함으로써 최종적으로 현미관찰에 적합한 평평하고 매끄러운 표면을 얻는데 있다.과학적 절차와 재료 제거 기능은 다음 단계로 나눌 수 있습니다.

1. 과학적단계: 굵게 갈던데로부터 정밀하게 던지기까지의 단계별 통제

조마 단계

입도가 굵은 사포 (예: 180-400개) 나 금강석 연마판을 사용하여 높은 압력 (1-2N/cm²) 과 중간 회전 속도 (150-300rpm) 로 시료 표면의 절단 손상층, 산화피 및 거시적 불균형을 제거합니다.이 단계는 기계 절삭 작용을 통해 샘플을 빠르게 줄이지만 과도한 절삭으로 인한 표면 과열이나 가소성 변형을 피하기 위해 압력과 시간을 통제해야 한다.예를 들어, 알루미늄 합금 샘플은 조마할 때 수냉 시스템을 사용하여 온도를 낮추어 열 효과로 인해 결정 입자가 재결정되는 것을 방지해야 한다.

정제 단계

점차 더 가는 사포 (600-2000개) 나 탄화규소 연마판으로 교체하여 압력을 0.5-1N/cm² 로 낮추고 회전속도를 200-400rpm으로 높인다.이 단계는 미세 절삭 작용을 통해 표면의 거친 정도를 세분화하여 거친 맷돌로 인한 긁힌 흔적을 제거하는 동시에 연마재와 재료 표면의 마찰 작용을 이용하여 잔류 응력층을 제거한다.예를 들어, 강철 시료는 정제할 때 무수 에탄올을 윤활제로 사용하여 철 부스러기의 접착을 줄이고 표면에 긁히는 것을 방지해야 한다.

광택 단계

실크, 융단과 같은 광택 천을 사용하여 산화 알루미늄 또는 이산화규소 광택액 (입도 0.05-1 μm) 과 결합하여 매우 낮은 압력 (0.1-0.5N/cm²) 과 낮은 회전 속도 (50-150rpm) 로 화학 기계 광택 (CMP) 을 수행합니다.광택액의 미립자는 기계마찰을 통해 표면의 미시돌기를 제거하는 동시에 광택제는 재료표면과 화학반응을 일으켜 쉽게 제거할수 있는 연질층을 형성하여 평정화과정을 가속화한다.예를 들어, 구리 합금 샘플은 광택을 낼 때 레몬산을 함유한 광택액을 사용하여 집게발 합작을 통해 표면 산화층을 제거하고 스크래치를 피해야 한다.

2. 재료 제거 기리: 기계-화학 협동 작용

기계 절삭

조마와 정마 단계는 기계 절삭을 위주로 하며, 연마재 입자는 압력 작용 하에 샘플 표면에 내장되어 미끄럼, 스크롤 또는 쟁기 작용을 통해 재료를 제거한다.이 과정은 연마재의 입도와 압력을 제어하여 단일 입자의 절삭력이 너무 커서 결정 입자가 벗겨지거나 미세한 균열이 확장되지 않도록 해야 한다.

화학부식

광택 단계는 광택제와 재료 표면의 화학 반응을 통해 표면층을 연화시켜 절삭 저항을 낮춘다.예를 들어, 스테인리스강 샘플은 광택을 낼 때 광택액 중의 질산 뿌리 이온이 선택적으로 철 기체를 부식시킬 수 있고, 크롬 산화물 보호층을 보존하여 선택적으로 제거할 수 있다.

시너지 효과

기계작용과 화학부식의 협동은"무손상"이 드러나는 관건이다.기계 절삭은 표면을 평평하게 하는 동력을 제공하고, 화학 부식은 표면층을 연화시켜 기계 손상을 줄인다.예를 들어, 실리콘과 같은 반도체 재료의 광택에서 수산화칼륨 용액과 실리콘 표면 반응은 가용성 규산염을 생성하고, 동시에 광택포의 기계 작용은 반응 산물 박리를 가속화하여 원자급 평평도를 실현한다.

3. 핵심 제어 매개변수

압력과 회전속도: 압력이 너무 크면 표면의 가소성 변형을 초래하고 너무 작으면 효율이 낮다;회전 속도는 압력과 일치하여 국부적인 과열을 피해야 한다.

연마재 입도: 굵기에서 가늘기까지의 경도 선택은 표면을 점차 세분화하여 잔류 손상을 줄일 수 있다.

냉각 및 윤활: 수기 또는 유기 냉각액은 온도를 낮추고 마찰을 줄이며 표면의 산화 또는 마찰 부스러기가 붙는 것을 방지합니다.

광택 시간: 현미경을 통해 표면의 질을 실시간으로 모니터링하여 과도한 광택으로 표면의 거친 정도가 반등하지 않도록 해야 한다.

상술한 절차와 기리의 정확한 통제를 통해 금상연마기는 재료의 원시미시구조를 보존하는 전제하에 표면결함의 제거를 실현하여 금상분석, 현미경도테스트 등에 고품질의 견본을 제공할수 있다.예를 들어, 항공 엔진 날개의 금상 검사에서 전자동 연마기는 샘플 평평도 오차를 ± 0.01mm 이내로 제어하여 결정계, 상계 등 미시적 특징의 선명한 발현을 확보할 수 있다.