CNC加工碳化硅陶瓷,用什么刀具,还有工艺!!

利用激光方法可以进行切割，激光切割的特点是：切割宽度窄，可进行曲线切割，但是切割的厚度收到一定的限制，也就是说不能切太厚。刀具切割属于固结切割方式，一般是各种类型的手动切割机、金刚石锯片。砖坯通过切割机工作平面上的导轨，人工推入金刚石锯片下方。金刚石线切割机床可以切割碳化硅陶瓷，切割速度快、平整度高。

碳化硅陶瓷以SiC为主要成分的陶瓷。碳化硅陶瓷制品为绿色环保材料,它属于微孔洞结构，在同单位面积下可多出30%的孔隙率,

极大地增加了与空气接触的散热面积，增强其散热效果。同时其热容量较小，本身蓄热量较小，其热量能更快速地向外界传递，产品主要的特色：环保、绝缘抗高压、高效散热,避免滋生EMI问题。

陶瓷制品主要应用于网络通讯产品、平板电视、驱动电源及相关电子行业，可有效解决电子及家电行业导热及散热问题，同时其特别适用于中小瓦数功耗，设计空间讲究轻、薄、短、小的产品，其可为电子产品的创新与发展提供技术上的支持与应用。

　碳化硅陶瓷基片产品说明：

材料:SiC

颜色:浅绿色

特点:

1、高散热能力，高热导系数，与高绝缘能力

2、耐高温工作环境及抗腐蚀环境

3、优秀的电子绝缘与避免滋生EMI问题

4、重量轻，高表面积

5、易于安装，无长期保存之品质问题

6、为环保材质与环保制程产品，对环境友善。

　用途：

零组件:集成电路、芯片、CPU、MOS、南大桥

LED: 背光模组，一般(商用)照明

TV:薄型LCD电视

网络设备: AP、路由器、ADSL、modern，S / W，机顶盒

信息技术: M/B, NB, Video, Card

内存: DDR3-DIMM, SO-DIMM, SSD

电源: Power module, power transistor

碳化硅晶片切割划片方法

1、砂轮划片

砂轮切割机通过空气静压电主轴使刀片高速旋转，实现材料强力磨削。所用刀片镀有金刚砂颗粒，金刚砂的莫氏硬度为10级，只比硬度9.5级的SiC稍高，反复低速磨削不仅费时，而且费力，同时也会导致刀具的频繁磨损。例如，100mm(4英寸)的SiC晶片，一片一片地切割需要6~8小时，容易成为碎片的原因。因此，这种传统的低效加工方式逐渐被激光切割所取代。

2、激光全划

激光划线是指用高能激光束照射工件表面，使被照射区域局部熔融气化，除去材料，实现切割的过程。激光划线非接触加工，无机械应力损伤，加工方式灵活，无刀具损耗和水污染，设备使用维护成本低。为了防止激光穿透晶片时对支撑膜造成损伤，采用高温烧蚀的UV膜。

目前激光划线设备采用工业激光，波长主要有1064nm、532nm、355nm三种，脉冲宽度为纳秒、皮秒、飞秒级。理论上，激光波长越短、脉冲宽度越短，加工热效应越小，有利于精细精密加工，但成本相对较高。355nm紫外纳秒激光由于技术成熟、成本低、加工热效应小，应用十分广泛。近年来，1064nm皮秒激光技术发展迅速，应用于许多新领域，取得了很好的效果。

3、激光半切

激光划线适用于理性优良的材料加工，用激光划线到一定深度后，采用裂片方式，产生沿切割道纵向延伸的应力使芯片分离。该加工方式效率高，不需要贴膜去除膜工序，加工成本低。但是，如图3所示，碳化硅晶片的解理性差，不易产生裂片，裂纹面易缺损，横切部分仍存在熔渣粘连现象。

4、激光隐形切割

激光划线将激光聚焦在材料内部，形成改性层后，通过裂片或扩膜分离芯片。表面无粉尘污染，材料几乎无损耗，加工效率高。实现隐形切割的两个条件是材料对激光透明，足够的脉冲能量产生多光子吸收。

碳化硅陶瓷的用途：

1、密封环：因为碳化硅材料制成的碳化硅陶瓷具有着良好的的强度、硬度以及抗摩擦的能力，而且在使用的中碳化硅陶瓷能够很好的消除一些化学物质的影响，这也是其它物质做不到的，所以它被运用于制造密封环。

在加工的时候碳化硅陶瓷能够和石墨进行一定比例的配置，然后在输送强碱及强酸的时能够展现出最大的作用，体现了碳化硅陶瓷制造密封环的良好性能。

2、研磨介质：因为碳化硅陶瓷的强度较高，所以这种材料运用在耐磨机械的零件当中，而且我们可以发现的是碳化硅陶瓷在运用到振动球磨机和搅动球磨机的研磨介质中，具有着非常好的的使用性能。

3、防弹板：碳化硅陶瓷的弹道性能较好，价格便宜，所以应用于防弹装甲车的生产当中。有的时候也应用于制造保险柜，舰船的防护以及运钞车的防护当中，而且明显的体现出了碳化硅陶瓷的优良性能，同时满足了人们的日常生活和工作的需要。

随着科学技术的发展，特别是能源、空间技术的高度发展，经常要求材料必须有耐高温、抗腐蚀、耐磨损等优越性能，才能在比较苛刻的工作环境中使用。由于碳化硅

陶瓷材料具有抗氧化性强、耐磨性能好、硬度高、热稳定性好、高温强度大、热膨胀系数小、热导率大以及抗热震和耐化学腐蚀等优良特性，已成为尖端科学的重要

组成部分，受到普遍重视。碳化硅陶瓷大量应用于石油化工、冶金机械、航空航天、微电子、汽车、钢铁等领域，并日益显示出其他特种陶瓷所无法比拟的优点。

碳化硅陶瓷常见应用简介：

1、耐火材料

国外将碳化硅用作耐火材料的数量大于用作磨料。我国亦在不断扩大这方面的应用，根据国外厂商的习惯，耐火材料黑色碳化硅通常分为3种牌号：

A、高级耐火材料黑碳化硅。这种牌号的化学成分要求与磨料用黑色碳化硅完全相同，主要用以制造高级碳化硅制品，如重结晶碳化硅制品、燃气轮机构件、喷嘴、氮化硅结合碳化硅制件、高炉高温区衬材、高温窑炉构件、高温窑装窑支承件、耐火匣钵等。

B、二级耐火材料黑色碳化硅，含碳化硅大于90%。主要用于制造耐中等高温的窑炉构件，如马弗炉炉衬材料等。这些构件除利用碳化硅的耐热性、导热性外，在很多场合还兼用它的化学稳定性。

C、低品位耐火材料黑色碳化硅，其碳化硅含量要求大于83%，主要用于出铁槽、铁水包，炼锌业和海绵铁制造业等的内衬。

　2、军事方面

用 碳化硅陶瓷与其他材料一起组成的燃烧室及喷嘴，已应用于火箭技术中。碳化硅基复合材料制备的阿丽亚娜火箭尾喷管已成功应用。碳化硅密度居中，比Al2O3

轻20%，硬度和弹性模量较高，价格比B4C低得多，还可用于装甲车辆和飞机机腹及防弹防刺衣等。碳化硅材料还具有自润滑性及摩擦系数小，约为硬质合金的

一半。它的抗热震性好、弹性模量高等特点在一些特殊地方获应用，如用来制成高功率的激光反射镜其性能优于铜质，由于密度低、刚性好、变形小。CVD与反应

烧结的碳化硅轻量化反射镜已经在空间技术中大量使用。

3、电气和电工

利 用碳化硅陶瓷的高热导性能，绝缘性好作为大规模集成电路的基片和封装材料。碳化硅发热体是一种常用的加热元件，由于它具有操作简单方便，使用寿命长，使用

范围广等优点，成为发热材料中最经久耐用且价廉物美的一种，使用温度可达1600℃。此外，碳化硅还可用做避雷器的阀体和远红外线发生器等。

　4、耐磨及高温件

利 用碳化硅陶瓷的高硬度、耐磨损、耐酸碱腐蚀等性能，在机械工业、化学工业中被用来制备新一代的机械密封材料，如滑动轴承、耐腐蚀的管道、阀片和风机叶片。

尤其是作为机械密封材料已被国际上确认为自金属、氧化铝、硬质合金以来第四代基本材料，它的抗酸、抗碱性能与其它材料相比是极为优秀的，几乎没有一种材料

可与之相比。利用碳化硅陶瓷的高热导性能，可用于冶金工业窑炉中的高温热交换器等，使用温度可达1300℃用电镀方法将碳化硅微粉体涂

敷于水轮机叶轮上，可以大大提高叶轮的耐磨性能，延长其检修周期。

用碳化硅制成的托辊，早已成功地应用于轧钢机上，它比金属托辊有更好的耐热性与耐磨性，

并能改善所轧钢材的质量。用碳化硅材料制成的砂泵及水力旋流器，具有很好的耐磨性能用碳化硅材料制成的缸套等耐磨件可广泛用于石油和化工等行业。碳化硅

还可作为高温热机械用材料，被首选为热机械的耐高温部件。诸如：作高温燃汽轮机的燃烧室、涡轮的静叶片、高温喷嘴等。用碳化硅制成活塞与气缸套用于无润滑

油无冷却的柴油机上，可减少摩擦30%~50%，使噪声明显降低。

GH605是钴基高温合金材料。

GH605特性及应用领域概述：

该合金是以20Cr和15W固溶强化的钴基高温合金，在815℃以下具有中等的持久和蠕变强度，在1090℃以下具有优良的抗氧化性能，同时具有满意的成型、焊接等工艺性能。适用于制造航空发动机燃烧室和导向叶片等要求中等强度和优良的高温抗氧化性能的热端高温零部件。也可在航空发动机和航天飞机上使用。主要在引进机种上使用，用于制造导向呈片、涡轮外环、外壁、涡流器、封严片等高温零部件。

GH605相近牌号：

L605、HS25、WF-11、ALS1670、UNSR30605(美国)、 KC20WN(法国)、Haynes25

上海勃西曼GH605

上海勃西曼GH605

GH605 金相组织结构：

该合金时效后可板出一些碳化物和金属间化合物，包括M7C3、M23C6、M6C、a-Co3W、β-Co3W、L-Co2W和μ-Co7W6。

GH605工艺性能与要求：

1、该合金具有满意的冷热成形性能，热加工温度范围在1200～980℃，锻造温度应足够高以减少晶界碳化物，也应足够低以控制晶粒度，适宜的锻造温度约为1170℃。

2、该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。

3、合金可用熔焊、电阻焊和纤焊等方法进行连接。

4、合金固溶处理：锻件和锻棒1230℃,水冷。

GH605 规格：

GH605 无缝管、GH605 钢板、GH605 圆钢、GH605 锻件、GH605 法兰、GH605 圆环、GH605 焊管、GH605 钢带、GH605 直条、GH605 丝材及配套焊材、GH605圆饼、GH605扁钢、、GH605六角棒、、GH605大小头、、GH605弯头、、GH605三通、GH605加工件、、GH605螺栓螺母、、GH605紧固件、GH605刷丝。

应用范围

碳化硅主要有四大应用领域，即：功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。碳化硅粗料已能大量供应，不能算高新技术产品，而技术含量极高 的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。

⑴作为磨料，可用来做磨具，如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。

⑵作为冶金脱氧剂和耐高温材料。

⑶高纯度的单晶，可用于制造半导体、制造碳化硅纤维。

主要用途：用于3—12英寸单晶硅、多晶硅、砷化钾、石英晶体等线切割。太阳能光伏产业、半导体产业、压电晶体产业工程性加工材料。

用于半导体、避雷针、电路元件、高温应用、紫外光侦检器、结构材料、天文、碟刹、离合器、柴油微粒滤清器、细丝高温计、陶瓷薄膜、裁切工具、加热元件、核燃料、珠宝、钢、护具、触媒担体等领域。

磨料磨具

主要用于制作砂轮、砂纸、砂带、油石、磨块、磨头、研磨膏及光伏产品中单晶硅、多晶硅和电子行业的压电晶体等方面的研磨、抛光等。

化工

可用做炼钢的脱氧剂和铸铁组织的改良剂，可用做制造四氯化硅的原料，是硅树脂工业的主要原料。碳化硅脱氧剂是一种新型的强复合脱氧剂，取代了传统的硅粉碳粉进行脱氧，和原工艺相比各项理化性能更加稳定，脱氧效果好，使脱氧时间缩短，节约能源，提高炼钢效率，提高钢的质量，降低原辅材料消耗，减少环境污染，改善劳动条件，提高电炉的综合经济效益都具有重要价值。

“三耐”材料

利用碳化硅具有耐腐蚀、耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击等特性，碳化硅一方面可用于各种冶炼炉衬、高温炉窑构件、碳化硅板、衬板、支撑件、匣钵、碳化硅坩埚等。

另一方面可用于有色金属冶炼工业的高温间接加热材料，如竖罐蒸馏炉、精馏炉塔盘、铝电解槽、铜熔化炉内衬、锌粉炉用弧型板、热电偶保护管等；用于制作耐磨、耐蚀、耐高温等高级碳化硅陶瓷材料；还可以制做火箭喷管、燃气轮机叶片等。此外，碳化硅也是高速公路、航空飞机跑道太阳能热水器等的理想材料之一。

有色金属

利用碳化硅具有耐高温，强度大，导热性能良好，抗冲击，作高温间接加热材料，如坚罐蒸馏炉，精馏炉塔盘，铝电解槽，铜熔化炉内衬，锌粉炉用弧型板，热电偶保护管等。

钢铁

利用碳化硅的耐腐蚀，抗热冲击耐磨损，导热好的特点，用于大型高炉内衬提高了使用寿命。

冶金选矿

碳化硅硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能，是耐磨管道、叶轮、泵室、旋流器、矿斗内衬的理想材料，其耐磨性能是铸铁.橡胶使用寿命的5--20倍&def也是航空飞行跑道的理想材料之一。

建材陶瓷砂轮工业

利用其导热系数、热辐射、高热强度大的特性，制造薄板窑具，不仅能减少窑具容量，还提高了窑炉的装容量和产品质量，缩短了生产周期，是陶瓷釉面烘烤烧结理想的间接材料。

节能

利用良好的导热和热稳定性，作热交换器，燃耗减少20%，节约燃料35%，使生产率提高20-30%，特别是矿山选厂用排放输送管道的内放，其耐磨程度是普通耐磨材料的6--7倍。

磨料粒度及其组成按GB/T2477--83。磨料粒度组成测定方法按GB/T2481--83。

珠宝

合成碳化硅（Synthetic Moissanite）又名合成莫桑石、合成碳硅石（化学成分SiC），色散0.104比钻石(0.044）大，折射率2.65-2.69（钻石2.42），具有与钻石相同的金刚光泽，“火彩”更强，比以往任何仿制品更接近钻石。这是由美国北卡罗来那州的C3公司制造生产的，已拥有世界各国生产合成碳化硅的专利，正在向全世界推广应用。

主要用途：用于3—12英寸单晶硅、多晶硅、砷化钾、石英晶体等线切割。太阳能光伏产业、半导体产业、压电晶体产业工程性加工材料。

用于半导体、避雷针、电路元件、高温应用、紫外光侦检器、结构材料、天文、碟刹、离合器、柴油微粒滤清器、细丝高温计、陶瓷薄膜、裁切工具、加热元件、核燃料、珠宝、钢、护具、触媒担体等领域。

碳化硅主要有四大应用领域，即：功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。碳化硅粗料已能大量供应，不能算高新技术产品，而技术含量极高 的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。

1、作为磨料，可用来做磨具，如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。

2、作为冶金脱氧剂和耐高温材料。

3、高纯度的单晶，可用于制造半导体、制造碳化硅纤维。

扩展资料：

碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，除作磨料用外，还有很多其他用途，例如：以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁，可提高其耐磨性而延长使用寿命1～2倍。

用以制成的高级耐火材料，耐热震、体积小、重量轻而强度高，节能效果好。低品级碳化硅（含SiC约85%）是极好的脱氧剂，用它可加快炼钢速度，并便于控制化学成分，提高钢的质量。此外，碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。

碳化硅的硬度很大,莫氏硬度为9.5级，仅次于世界上最硬的金刚石（10级），具有优良的导热性能，是一种半导体，高温时能抗氧化。

碳化硅至少有70种结晶型态。α-碳化硅为最常见的一种同质异晶物，在高于2000 °C高温下形成，具有六角晶系结晶构造（似纤维锌矿）。β-碳化硅，立方晶系结构，与钻石相似，则在低于2000 °C生成。

参考资料来源：百度百科-碳化硅