Калибрлеу зертханаларының, жартылай өткізгіш тазалау бөлмелерінің және аэроғарыштық метрология бөлімшелерінің тыныш залдарында үнсіз революция жүріп жатыр. Ол тек бағдарламалық жасақтамамен немесе сенсорлармен ғана емес, өлшеудің негізін құрайтын материалдармен де жүзеге асырылады. Бұл өзгерістің алдыңғы қатарында ультра тұрақты керамикалық ауа түзу сызғышы және ерекше қатты жоғары дәлдіктегі кремний-карбид (Si-SiC) параллелепипед және шаршы сияқты озық керамикалық өлшеу құралдары тұр. Бұлар жай ғана құралдар емес; олар тұрақтылық, қайталанымдылық және термиялық бейтараптық талқыланбайтын жаңа дәуірдің бастамасы.
Жарты ғасырдан астам уақыт бойы қара гранит дәлдік метрологиясында басым болды. Оның табиғи демпферленуі, төмен термиялық кеңеюі және тамаша жазықтығы оны беттік пластиналар, шаршылар және түзу жиектер үшін негізгі материалға айналдырды. Дегенмен, өнеркәсіптер, әсіресе жартылай өткізгіш литографияда, ғарыштық оптикада және кванттық есептеулерде, субмикрондық және тіпті нанометрлік шкаладағы төзімділікке көшкен сайын, граниттің шектеулері айқындала бастады. Ол ауыр, қайталанатын жанасу кезінде микрочиптерге бейім және беделіне қарамастан, жүктеме немесе қоршаған ортаның ауытқуы кезінде әлі де ұзақ мерзімді жылжуды көрсетеді.
Инженерлік керамиканы қарастырайық: күнделікті қиялдағы сынғыш қыш емес, тығыз, біртекті, жоғары өнімді материалдар, олар қатты қызу мен қысым астында соғылған. Олардың ішінде метрологияда екі класс ерекшеленеді: жоғары тазалықтағы алюминий оксиді (Al₂O₃) және реакциямен байланысқан кремний карбиді (Si-SiC). Екеуі де дәстүрлі материалдармен салыстырғанда айтарлықтай жақсартуларды ұсынғанымен, олар әртүрлі рөлдерді атқарады - және бірге олар өлшемді метрологияда мүмкін болатын ең озық мүмкіндіктерді білдіреді.
Мысалы, керамикалық ауа түзу сызғышын алайық. Ауа өткізгіш сатылармен немесе оптикалық интерферометрлермен пайдалануға арналған бұл құрал мінсіз түзуді, минималды массаны және нөлдік жылу дрейфін талап етеді. Алюминий оксиді негізіндегікерамикалық сызғыштар—500 мм-ден астам ±0,5 мкм аралығында жазықтық пен түзулікке дейін өңделген және Ra 0,02 мкм-ден төмен беткі кедір-бұдырлыққа дейін жылтыратылған — дәл осыны қамтамасыз етеді. Олардың төмен тығыздығы (~3,6 г/см³) динамикалық өлшеу жүйелеріндегі инерцияны азайтады, ал магниттік емес, өткізбейтін табиғаты сезімтал электрондық немесе магниттік ортадағы кедергілерді жояды. Пластинаны тексеру құралдарында немесе лазерлік трекерді калибрлеу қондырғыларында, тіпті бір микрон садақ нәтижелерді бұрмалауы мүмкін жерде, керамикалық ауа түзу сызғышы температура ауытқулары мен жұмыс циклдарында дұрыс болып қалатын тұрақты, инертті сілтемені қамтамасыз етеді.
Бірақ ең жоғары қаттылық пен жылу өткізгіштік қажет болған кезде, мысалы, ғарыштық телескоп айнасын туралау немесе жоғары қуатты лазерлік қуыс метрологиясында, инженерлер жоғары дәлдіктегі кремний-карбидті (Si-SiC) параллелепипедті және шаршы компоненттерге жүгінеді. Si-SiC белгілі ең қатты материалдардың бірі болып табылады, Янг модулі 400 ГПа-дан асады (болаттан үш еседен астам) және жылу өткізгіштігі алюминиймен бәсекелеседі. Ең бастысы, оның жылу кеңею коэффициентін (CTE) оптикалық көзілдірік немесе кремний пластиналарымен сәйкестендіруге болады, бұл гибридті жинақтарда нөлге жақын дифференциалды кеңеюге мүмкіндік береді. EUV литография құралында негізгі сілтеме ретінде қолданылатын Si-SiC шаршысы тек өз формасын сақтап қана қоймайды, ол жергілікті қыздырудан немесе дірілден болатын бұрмалауға белсенді түрде қарсы тұрады.
Бұл жетістіктерді тек материал ғана емес, сонымен қатар керамикалық өлшеу құралдарын жасау шеберлігі де мүмкін етеді. Мысалы, Si-SiC дәл өңдеу үшін гауһар тегістеу дөңгелектері, субмикронды CNC платформалары және температура бақыланатын ортада жүргізілетін көп сатылы тегістеу процестері қажет. Дұрыс емес күйдіруден туындаған шағын қалдық кернеудің өзі өңдеуден кейінгі деформацияға әкелуі мүмкін. Сондықтан тек бірнеше таңдаулы әлемдік өндірушілер ғана материал синтезін, дәл қалыптауды және соңғы метрологияны бір шатырдың астына біріктіреді - бұл шынайы метрология деңгейіндегі өндірушілерді жалпы керамика жеткізушілерінен ажырататын мүмкіндік.
ZHONGHUI INTELLIGENT MANUFACTURING (JINAN) GROUP CO., LTD (ZHHIMG) компаниясында бұл тік интеграция біздің миссиямыздың негізгі бөлігі болып табылады. Біздің керамикалық өлшеу құралдарымыз, соның ішінде DIN 874 AA дәрежесі бойынша сертификатталған керамикалық ауа түзу сызғыш модельдері және PTB және NIST стандарттарына сәйкес келетін жоғары дәлдіктегі кремний-карбидті (Si-Si-C) параллелепипедті және шаршы артефактілер ISO 7 класының таза бөлмелерінде меншікті күйдіру және әрлеу хаттамаларын қолдана отырып шығарылады. Әрбір компонент толық интерферометриялық валидациядан, геометриялық төзімділіктердің (жазықтық, параллелизм, перпендикулярлық) CMM тексеруінен және жөнелту алдында беттің тұтастығын тексеруден өтеді. Нәтижесінде тек сипаттамаларға сәйкес келетін ғана емес, сонымен қатар партиялар бойынша олардан үнемі асып түсетін анықтамалық дәрежедегі артефакт пайда болады.
Мұндай өнімділікке деген сұраныс артып келеді. Жартылай өткізгіштер өндірісінде EUV және жоғары NA литография жүйелері метрлік масштабтағы қашықтықта ондаған нанометрге дейін тұрақты туралау құрылымдарын қажет етеді - бұл Si-SiC термиялық-механикалық синергиясынсыз мүмкін емес. Аэроғарыш саласында керамикалық сілтемелерден жасалған спутниктік оптикалық стендтер экстремалды термиялық циклге қарамастан орбитада тұрақтылықты қамтамасыз етеді. Тіпті пикометр деңгейіндегі тұрақтылық маңызды болатын гравитациялық толқындарды анықтау немесе атомдық сағаттарды әзірлеу сияқты жаңадан пайда болып келе жатқан салаларда да керамика және Si-SiC метрологиясы артефактілері өте қажет болып келеді.
Маңыздысы, бұл құралдар тұрақтылық пен меншіктің жалпы құнын да қарастырады. Жоғары дәлдіктегі кремний-карбидті параллелепипедке бастапқы инвестиция гранит баламасынан асып кетуі мүмкін болса да, оның қызмет ету мерзімі көп қолданылатын ортада 5-10 есе ұзағырақ болуы мүмкін. Ол майлауды қажет етпейді, барлық кең таралған еріткіштер мен плазмаларға төзімді және ылғал сіңіруіне байланысты қайта калибрлеуді қажет етпейді - шойыннан немесе тіпті кейбір граниттерден айырмашылығы. AS9100, ISO 13485 немесе SEMI стандарттары бойынша жұмыс істейтін сапа менеджерлері үшін бұл сенімділік тікелей тоқтап қалу уақытының азаюына, аудит нәтижелерінің азаюына және тұтынушылардың сенімінің артуына әкеледі.
Сонымен қатар, бұл аспаптардың эстетикалық және функционалдық талғампаздығын елемеуге болмайды. Жылтыратылған Si-SiC шаршысы металл жылтырлығымен жарқырайды, бірақ болаттан жеңілірек. Керамикалық ауа түзу сызғышы берік сезіледі, бірақ оңай көтеріледі - тар кеңістіктерде қолмен тексеру үшін өте қолайлы. Бұл адамға бағытталған қасиеттер эргономика мен пайдаланудың қарапайымдылығы күнделікті жұмыс процесіне әсер ететін нақты әлемдегі зертханаларда маңызды.
Сонымен, керамикалық өлшеу құралдары аса жоғары дәлдікті қайта анықтай ма? Жауап деректерде және оларды қазір стандарт ретінде көрсететін әлемдік көшбасшылардың өсіп келе жатқан тізімінде жатыр. Келесі буын ұзындық стандарттарын растайтын ұлттық метрология институттарынан бастап, электромобильдердің қозғалтқыш компоненттерін сертификаттайтын 1-деңгейлі жеткізушілерге дейін өзгеріс айқын: белгісіздікті азайту қажет болған кезде, инженерлер инженерлік керамикаға сенеді.
Өнеркәсіптер атом масштабын бақылауға қарай үздіксіз жүріп келе жатқандықтан, бір шындық талассыз болып барады: өлшеудің болашағы тастан ойылып немесе металдан құйылып жасалмайды. Ол керамика мен кремний карбидінде күйдіріліп, ұнтақталып, жылтыратылады.
ZHONGHUI INTELLIGENT MANUFACTURING (JINAN) GROUP CO., LTD (ZHHIMG) - аса дәл керамика және кремний-карбидті метрология шешімдерінде әлемдік деңгейде танылған жаңашыл. Керамикалық өлшеу құралдарына, керамикалық ауа түзу сызғышына және жоғары дәлдіктегі кремний-карбидті (Si-SiC) параллелепипедті және шаршы компоненттеріне маманданған ZHHIMG жартылай өткізгіш, аэроғарыш, қорғаныс және ғылыми зерттеулер қолданбалары үшін толық сертификатталған, зертханалық деңгейдегі артефактілерді ұсынады. ISO 9001, ISO 14001 және CE сертификаттарымен қолдау тапқан біздің өнімдерімізге әлемдегі жетекші технологиялық кәсіпорындар сенім артады. Біздің озық метрология портфолиомызды мына жерден қараңыз:www.zhhimg.com.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 5 желтоқсан