智能手機(jī)，作為二十一世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一，它代表著人類科技的集大成之作，為無數(shù)人提供了各樣的便利，豐富了我們的生活。 在小編眼里，它更是一個(gè)行走的拋光工藝展覽。無數(shù)大師在拋光領(lǐng)域的奇思妙想在它身上體現(xiàn)的淋漓盡致。

拋光是指利用機(jī)械、化學(xué)或電化學(xué)的作用，使工件表面粗糙度降低，以獲得光亮、平整表面的加工方法。 一部手機(jī)，從外殼到前觸摸屏幕，從內(nèi)部的芯片到外部的攝像頭，均需做拋光處理。 盡管不同部件，其拋光的具體的步驟不盡相同的，但相同點(diǎn)都是必須要用到研磨材料。

氧化鋁又稱為剛玉，莫氏硬度9，硬度很大，十分適合當(dāng)研磨材料。氧化鋁粉體制備工藝成熟，通過控制氧化鋁的形貌可將其制為片狀，其平整光滑的片形表面對(duì)于被磨對(duì)象(如半導(dǎo)體硅晶片，智能手機(jī)外殼等等)來說不易劃傷，產(chǎn)品的合格品率可因此提高10％至15％。 所以，片狀氧化鋁已經(jīng)成為了智能手機(jī)拋光領(lǐng)域的新寵。

外殼

一般的手機(jī)外殼材質(zhì)有塑料材質(zhì)、金屬材質(zhì)、3D玻璃材料、陶瓷材料等。其中屬陶瓷與金屬材料運(yùn)用較廣泛。

對(duì)于金屬外殼的拋光，將片狀氧化鋁作為主要磨料是較好的選擇

以經(jīng)典的iPhone 6的金屬外殼拋光為例 ：

因?yàn)閕Phone6手機(jī)鋁合金外殼，是經(jīng)過CNC精雕成型—研磨處理—高光—本色電鍍—遮蓋—陽極—退遮成一個(gè)完整的手機(jī)外殼面板，會(huì)留下CNC刀紋。

用白色拋光皮+氧化鋁粗拋液，就可將CNC刀紋去除干凈，使表面形成一個(gè)亞光面。

前觸摸屏幕

一般手機(jī)的外屏幕都是一層很薄的鋼化玻璃，而玻璃的的主要成分是Sio2（莫氏硬度7）。對(duì)屏幕的拋光雖也可以用氧化鋁作為磨料，但市面上更常用的為氧化鈰（CeO2)。 究其原因是氧化鈰與氧化硅會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在玻璃表面產(chǎn)生含水的硅膠層、硅酸凝膠層，使得玻璃表面軟化，從而容易被拋光。 但考慮到氧化鋁磨料是比氧化鈰磨料更硬且更便宜的存在，在一些情況下也將氧化鋁配合氧化鈰一起使用。

攝像頭

隨著光學(xué)鏡片及其光學(xué)系統(tǒng)技術(shù)的升級(jí)和功能的提升，傳統(tǒng)的研磨及拋光方法，從精度和效率方面已不適應(yīng)。

常用的光學(xué)鏡片拋光法之一是浴法拋光：將工件和拋光盤都淹沒在拋光液10～15mm中，通過攪拌器運(yùn)作使拋光液處于懸浮狀態(tài)，不產(chǎn)生沉淀。 其中一般將氧化鋁和氧化鐵作為拋光液的磨料。

下面用該法進(jìn)行一次拋光實(shí)驗(yàn)

可以明顯對(duì)比得出表面粗糙度降低了。

芯片

如果將芯片看成一座大廈，晶圓就是這座大廈的地基。而這座“地基”也是需要經(jīng)過一系列高精密拋光的。

為什么常將氧化鋁作為拋光晶圓時(shí)的磨料呢？

一方面因?yàn)榭蓪⒀趸X粉制為平板狀，研磨時(shí)顆粒貼合工件表面，產(chǎn)生滑動(dòng)的研磨效果，研磨壓力均勻分布在顆粒表面，顆粒不易破碎，從而提高了研磨效率和表面光潔度，對(duì)于半導(dǎo)體材料如晶圓，片狀氧化鋁粉的應(yīng)用，可以減少磨削時(shí)間，大幅提高研磨效率，減少磨片機(jī)的損耗，節(jié)省人工和磨削成本，將成品率提升在90%以上。

另一方面當(dāng)被拋光對(duì)象是碳化硅晶圓（莫氏硬度9.2）時(shí)，就不能使用硅溶膠拋光液或者較為柔軟的氧化鈰拋光液。 此時(shí)使用氧化鋁拋光液是一個(gè)較為理想的選擇：因?yàn)檠趸X經(jīng)過特殊的制備法可將硬度提高到9.2以上，在此基礎(chǔ)上還能將粒徑控制在100nm-150nm范圍內(nèi)，使得碳化硅晶圓得以拋光至埃級(jí)的平整度。

片狀氧化鋁的制備方法

片狀α-Al2O3常見的制備方法有水熱法、高溫固相法、涂膜法和熔鹽法等[1-4]。 其中，熔鹽法主要是以硫酸鋁、硫酸鋁鉀、氫氧化鋁等鋁鹽作為鋁源，以硫酸鈉、硫酸鉀、氯化鈉和氯化鉀等一種或幾種熔鹽為反應(yīng)介質(zhì)，通過高溫煅燒來制備片狀 α-Al2O3，一些制備方法中還添加了磷酸鹽、二氧化硅或二氧化鈦等添加劑[5-6]，以加快反應(yīng)速率或獲得更好的形貌。熔鹽法具有反應(yīng)周期短、晶體形貌可控、工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，但是目前采用熔鹽法制備片狀α-Al2O3 的煅燒溫度一般為 1200 ℃，保溫時(shí)間為 3~5 h，制備條件相對(duì)苛刻，制備工藝需要進(jìn)一步優(yōu)化。

下面介紹一種優(yōu)化后實(shí)驗(yàn)室中的片狀氧化鋁制備法

分別稱取 4.5 g 氯化鈉和氯化鉀、2 g 氫氧化鋁和一定量的氟化鋁于研缽中，研磨混合均勻。然后，將樣品放入鼓風(fēng)干燥箱，于 120 ℃干燥 3 h，結(jié)束后取出樣品并轉(zhuǎn)移至氧化鋁坩堝，隨后放入箱式電阻爐中，以升溫速率為 9 ℃/min 升至設(shè)置溫度（700~1000 ℃）后保溫一段時(shí)間（30~180 min）。待樣品冷卻至室溫，取出坩堝，將坩堝內(nèi)的樣品轉(zhuǎn)移至燒杯中， 向燒杯中加入水，放入超聲波清洗機(jī)進(jìn)行超聲分散溶解，待完全溶解，靜置 6~8 h 后去除上清液，如此反復(fù) 3 次。最后，將獲得樣品放入鼓風(fēng)干燥箱進(jìn)行干燥，干燥完成即得到片狀α-Al2O3 樣品。

多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)氟化鋁與氫氧化鋁的質(zhì)量百分比為 5%、保溫時(shí)間為 180 min、煅燒溫度在 750 ℃及以上時(shí)，制備出徑向尺寸約為 5.1 μm、厚度約為 280 nm、徑厚比約為 18 的多邊形片狀 α-Al2O3。 此反應(yīng)體系中，氟化鋁的存在加速了反應(yīng)的進(jìn)行，在保溫時(shí)間為 180 min 的條件下，使得片狀 α-Al2O3 的煅燒溫度由 1200 ℃降低至 750 ℃，優(yōu)化了熔鹽法制備片狀氧化鋁的工藝，極大地降低了能耗，為片狀 α-Al2O3 的低碳綠色制備提供了一條新的途徑。[7]

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