莫氏硬度高达9.2,仅次于金刚石和碳化硼。这使得它能轻松切入坚硬的硅材料,实现有效切削。
微观形态锋利:绿碳化硅晶体具有尖锐的棱角,在切割过程中像无数微小的刀刃,能够产生高效的微破碎切削,而不是单纯的磨削,这使得切割效率更高。
在切割过程中,磨粒的尖端在受力后会发生微破碎,从而暴露出新的、更锋利的切削刃。
这种“自锐性”保证了切割线在整个切割过程中能持续保持锋利的切削能力,避免了因磨粒钝化导致的切割力下降、线弓增大甚至断线的问题,从而保证了切割的稳定性和效率。
绿碳化硅本身是一种高导热材料。在线切割过程中,钢线、磨料与工件之间会产生大量的摩擦热。
良好的导热性有助于将切割点的热量迅速传导出去,分散到切割液中,有效降低了切割区域的温度。
优势体现:
减少硅片的热损伤:防止硅片因局部过热产生微裂纹或发生相变,影响芯片的机械强度和电学性能。
保护切割线:降低温度可以防止切割线(通常是金刚石线或钢线)因过热而退火软化,延长其使用寿命。
稳定切割液性能:避免切割液因高温而分解或失效。
绿碳化硅在常温下不与酸、碱发生反应,化学性质非常稳定。
这使得它能与各种水基或油基的切割液很好地兼容,不会因发生化学反应而影响切割液的性能或自身被腐蚀,保证了切割过程的稳定性和浆料的使用寿命。
通过调整绿碳化硅微粉的颗粒形状和粒度分布,可以精确控制其在树脂结合剂刀片(如用于砂浆切割的内圆刀片)中的“出刃高度”。
均匀且合适的出刃高度确保了切割过程中切削力的稳定,从而获得更高的一致性和更好的表面质量。
光伏硅片切割(历史主流):在传统的“砂浆切割技术”中,绿碳化硅微粉与聚乙二醇(PEG)切割液混合制成砂浆,通过钢线的带动进行切割。虽然该技术正逐渐被更高效的金刚线切割取代,但在特定领域仍有应用。
半导体硅材料切割:用于切割半导体级的单晶硅棒。
精密陶瓷和石英切割:利用其高硬度,用于切割各种工业陶瓷、石英玻璃、水晶等硬脆材料。
游离磨料线锯切割:在一些特殊材料的精密切割中,仍会使用含有绿碳化硅磨料的浆料。