I bpróiseas an tionscail leathsheoltóra ag bogadh i dtreo próiseas monaraíochta nanoscála, tá ceanglais thar a bheith dian ag baint le gearradh vaiféar, mar nasc lárnach i ndéantúsaíocht sceallóga, maidir le cobhsaíocht trealaimh. Tá an bonn eibhir, lena fhriotaíocht chreathadh agus a chobhsaíocht theirmeach den scoth, ina chomhpháirt lárnach de threalamh gearrtha vaiféar, rud a sholáthraíonn ráthaíocht iontaofa chun próiseáil vaiféar ardchruinneas agus ardéifeachtúlachta a bhaint amach.
Saintréithe ard-mhaolú agus frithchreatha: Cruinneas gearrtha nana-leibhéil á chosaint
Nuair a bhíonn an trealamh gearrtha vaiféir i mbun oibríochta, beidh tionchar suntasach ag rothlú ardluais an fhearsaid, creathadh ardmhinicíochta an uirlis ghearrtha, agus an creathadh comhshaoil a ghineann an trealamh máguaird ar chruinneas an ghearrtha. Tá feidhmíocht mhaolaithe na mbonn miotail traidisiúnta teoranta, rud a fhágann go bhfuil sé deacair creathadh a mhaolú go tapa, rud a fhágann go mbíonn crith ar leibhéal micreon sna huirlisí gearrtha agus go mbíonn lochtanna mar imill scealptha agus scoilteanna ar vaiféir mar thoradh air sin go díreach. Tá tréithe ard-mhaolú an bhoinn eibhir tar éis an fhadhb seo a réiteach go bunúsach.
Tá criostail mhianracha inmheánacha eibhir fite fuaite le chéile, ag cruthú struchtúr nádúrtha diomailt fuinnimh. Nuair a tharchuirtear an creathadh chuig an mbonn, is féidir lena mhicreastruchtúr inmheánach an fuinneamh creatha a thiontú go tapa ina fhuinneamh teirmeach, rud a bhaintear amach maolú creatha éifeachtach. Léiríonn sonraí turgnamhacha, faoin timpeallacht chreatha chéanna, gur féidir leis an mbonn eibhir aimplitiúid an chreatha a mhaolú níos mó ná 90% laistigh de 0.5 soicind, agus go dteastaíonn 3 go 5 soicind ón mbonn miotail. Cinntíonn an fheidhmíocht mhaolaithe den scoth seo go bhfanann an uirlis ghearrtha cobhsaí le linn an phróisis gearrtha nanoscála, rud a ráthaíonn imeall réidh an ghearrtha vaiféir agus a laghdaíonn an ráta scealptha go héifeachtach. Mar shampla, sa phróiseas gearrtha vaiféir 5nm, is féidir le trealamh le bonn eibhir méid an scealptha a rialú laistigh de 10μm, atá os cionn 40% níos airde ná trealamh le bonn miotail.
Comhéifeacht leathnúcháin theirmigh thar a bheith íseal: Frithsheasmhach in aghaidh thionchar luaineachtaí teochta
Le linn an phróisis gearrtha vaiféil, is féidir le teas a ghintear trí fhrithchuimilt na n-uirlisí gearrtha, diomailt teasa ó oibriú fadtéarmach an trealaimh, agus athruithe i dteocht thimpeallacht na ceardlainne dífhoirmiú teirmeach a chur faoi deara ar chomhpháirteanna an trealaimh. Tá comhéifeacht leathnú teirmeach ábhar miotalacha sách ard (thart ar 12 × 10⁻⁶/℃). Nuair a luainíonn an teocht faoi 5℃, féadfaidh bonn miotail 1 mhéadar ar fhad dífhoirmiú 60μm a dhéanamh, rud a fhágann go n-athraíonn an suíomh gearrtha agus a chuireann isteach go mór ar chruinneas an ghearrtha.
Níl ach (4-8) ×10⁻⁶/℃ i gcomhéifeacht leathnú teirmeach an bhoinn eibhir, atá níos lú ná aon trian de chomhéifeacht leathnú teirmeach ábhar miotail. Faoin athrú teochta céanna, is féidir neamhaird a dhéanamh dá athrú tríthoiseach beagnach. Léiríonn sonraí tomhaiste ó ghnóthas déantúsaíochta leathsheoltóra áirithe, le linn oibríocht gearrtha vaiféir ard-déine leanúnach 8 n-uaire an chloig, nuair a luainíonn an teocht chomhthimpeallach faoi 10 ℃, go bhfuil fritháireamh suíomh gearrtha an trealaimh le bonn eibhir níos lú ná 20μm, agus go sáraíonn an trealamh le bonn miotail 60μm. Cinntíonn an fheidhmíocht theirmeach chobhsaí seo go bhfanann an suíomh coibhneasta idir an uirlis ghearrtha agus an vaiféar cruinn i gcónaí. Fiú faoi oibríocht leanúnach fhadtéarmach nó athruithe móra ar theocht an chomhshaoil, is féidir comhsheasmhacht chruinneas gearrtha a choinneáil.
Docht agus friotaíocht caitheamh: Cinntigh oibriú cobhsaí fadtéarmach an trealaimh
Chomh maith leis na buntáistí a bhaineann le friotaíocht chreathadh agus cobhsaíocht theirmeach, cuireann an dolúbthacht ard agus an fhriotaíocht caitheamh atá ag bonn eibhir le hiontaofacht an trealaimh gearrtha vaiféil. Tá cruas 6 go 7 ar scála Mohs ag eibhear agus neart comhbhrúite os cionn 120MPa aige. Is féidir leis an mbrú agus an fórsa tionchair ollmhór a sheasamh le linn an phróisis gearrtha agus níl sé seans maith go ndéanfar dífhoirmiú air. Idir an dá linn, tugann a struchtúr dlúth friotaíocht caitheamh den scoth dó. Fiú le linn oibríochtaí gearrtha go minic, níl dromchla an bhoinn seans maith go ndéanfar caitheamh air, rud a chinntíonn go gcoinníonn an trealamh oibriú ardchruinnis ar feadh i bhfad.
I bhfeidhmeanna praiticiúla, tá feabhas suntasach tagtha ar tháirgeacht táirgí agus ar éifeachtúlacht táirgthe ag go leor fiontar déantúsaíochta vaiféir trí threalamh gearrtha le bunáite eibhir a úsáid. Léiríonn sonraí ó theilgcheárta domhanda gur mhéadaigh toradh gearrtha vaiféir ó 88% go dtí os cionn 95% tar éis trealamh bunaithe ar eibhir a thabhairt isteach, agus gur síneadh an timthriall cothabhála trealaimh faoi thrí, rud a laghdaigh costais táirgthe go héifeachtach agus a fheabhsaigh iomaíochas an mhargaidh.
Mar fhocal scoir, soláthraíonn an bonn eibhir, lena fhriotaíocht chreathadh den scoth, a chobhsaíocht theirmeach, a dhianacht ard agus a fhriotaíocht caitheamh, ráthaíochtaí feidhmíochta cuimsitheacha do threalamh gearrtha vaiféir. De réir mar a théann teicneolaíocht leathsheoltóra chun cinn i dtreo cruinneas níos airde, beidh ról níos suntasaí ag bunanna eibhir i réimse na déantúsaíochta vaiféir, ag cur forbairt nuálaíoch leanúnach an tionscail leathsheoltóra chun cinn.
Am an phoist: 20 Bealtaine 2025