航空航天与微电子领域关键材料加工技术新突破 原创

高端制造领域对先进材料加工技术的迫切需求，源于关键战略材料在极端工况下的不可替代性。以航空航天领域为例，第三代镍基粉末高温合金 FGH97 因在 650℃—750℃ 高温下仍保持优异的持久强度和蠕变性能，成为涡轮发动机叶片、燃烧室等核心部件的首选材料；而微电子封装领域中，氮化铝（AlN）高温共烧陶瓷（HTCC）基板凭借 170—230 W/(m·K) 的高导热率和优异热稳定性，成为高密度封装的关键载体，其内部嵌入的微流道结构可使散热能力提升 40% 以上并减小封装厚度。此外，氧化铝共烧基板因兼具耐高温、耐磨损及导热特性，广泛应用于航空航天、国防等高端装备。

然而，这些材料的加工过程面临严峻挑战。陶瓷材料（如 AlN、氧化铝）的硬脆性导致传统机械加工易产生裂纹和 AlN 薄层破碎，化学刻蚀去除率不足 0.5 μm/min，高压磨料水射流加工精度难以控制在 ±50 μm 以内；FGH97 合金则因导热系数低（仅 12~15 W/(m·K)）、加工硬化倾向高及刀具化学反应活性强，成为典型的难切削材料。传统加工方法的局限性已无法满足高端制造对精度（微米级）、效率（材料去除率 >10 mm³/min）和表面质量（Ra < 1.6 μm）的协同需求。