材料期刊网

金刚石固结磨料研磨K9玻璃的研究

林魁 , 朱永伟 , 李军 , 李茂 , 左敦稳

硅酸盐通报

为提高光学材料的研磨效率与质量,提出一种亲水性固结磨料研磨方法.采用图形转移与UV固化工艺,将粒径为5～10 μm的金刚石磨料固结于亲水性光固化树脂中,制备固结磨料研磨抛光垫(FAP).选取工件的材料去除率(MRR)和表面粗糙度(Sa)来评价研磨的加工性能.对比研究了在相同粒径磨粒下的游离磨料研磨、固结磨料丸片研磨、及亲水性FAP研磨三种不同方法对K9光学玻璃的加工性能.实验结果表明:采用FAP研磨K9玻璃,MRR为350 nm/min,表面粗糙度Sa为3.24 nm,达到了精研的加工效率和抛光的表面质量.提出了固结磨料抛光丸片和亲水性FAP的加工模型,以及亲水性FAP的自修整机理.

关键词: 亲水性 , 固结磨料抛光垫 , 材料去除率 , 自修整

金刚石丸片与固结磨料抛光垫研磨硅片的比较研究

樊吉龙 , 朱永伟 , 李军 , 李茂 , 叶剑锋 , 左敦稳

硅酸盐通报

采用金刚石丸片和固结磨料抛光垫两种方式研磨加工硅片,以硅片的材料去除率(MRR)和表面粗糙度(Sa)为指标对金刚石丸片和固结磨料抛光垫的研磨性能进行了评价.结果表明:固结磨料抛光垫研磨硅片的材料去除率高于金刚石丸片;研磨后硅片的表面粗糙度也优于金刚石丸片,且表面粗糙度(Sa)在中部和边缘相差不大.最后分析了研磨硅片的产物-磨屑的形状特征,得出固结磨料抛光垫研磨硅片时的塑性去除量远高于金刚石丸片.

关键词: 固结磨料研磨 , 金刚石丸片 , 材料去除速率 , 表面粗糙度

固结磨料抛光的平面度预测模型

康静 , 左敦稳 , 孙玉利 , 朱永伟

硅酸盐通报

本文利用Matlab建立了固结磨料抛光的平面度预测模型,根据硅片初始形貌及抛光参数值,可以预测抛光后硅片的表面形貌,并通过实验验证了该模型的可靠性.利用该模型分析了各抛光工艺参数对平面度的影响,结果表明:硅片和抛光垫转速不等时,硅片呈凸形,转速相差越大,平面度越差,但转速大小对平面度影响较小;增大偏心距有利于减小转速不等带来的影响,使平面度变好;选择较小的压力有利于平面度的提高.

关键词: 固结磨料抛光 , 平面度 , 去除速率 , Matlab

抛光液酸碱性对固结磨料抛光硫化锌晶体的影响

黄建东 , 李军 , 宋龙龙 , 花成旭 , 胡章贵 , 朱永伟 , 左敦稳

人工晶体学报

硫化锌晶体是一种重要的红外光学材料,在红外成像、导弹制导、红外对抗等红外技术领域应用广泛.抛光液能够与工件及抛光垫发生化学反应从而影响工件表面质量和材料去除率.实验采用乙二胺、氢氧化钠、柠檬酸、盐酸分别配制不同的酸碱性抛光液,研究抛光液酸碱性对固结磨料抛光硫化锌晶体材料去除率、表面形貌和表面粗糙度的影响.实验结果表明:酸性抛光液抛光的材料去除率高于碱性抛光液;柠檬酸抛光液可同时获得优表面质量和高加工效率,抛光后的晶体表面粗糙度Sa值为4.22 nm,材料去除率为437 nm/min.

关键词: 抛光液 , 硫化锌 , 固结磨料抛光 , 表面粗糙度 , 材料去除率

固结磨料抛光LBO晶体非水基抛光液优化

宋龙龙 , 李军 , 王文泽 , 胡章贵 , 朱永伟 , 左敦稳

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.011

三硼酸锂(LBO)晶体是优良的非线性光学晶体材料,抛光后晶体表面水份残留导致晶体潮解,影响器件的使用性能.采用非水基抛光液固结磨料抛光LBO晶体,降低水含量,研究非水基抛光液中去离子水、乳酸、双氧水等含量对材料去除率和表面粗糙度的影响,并综合优化得到高材料去除率和优表面质量的抛光液组分.研究表明,抛光液中去离子水浓度16％、乳酸22％、双氧水5％为最优抛光液组分,采用优化的抛光液固结磨料抛光LBO晶体的材料去除率达到392 nm/min,表面粗糙度为0.62 nm,实现了LBO晶体表面的高效高质量抛光,同时避免了抛光过程中水的大量使用.

关键词: 固结磨料抛光 , 非水基抛光液 , 材料去除率 , 表面粗糙度

微米级冰冻固结磨料抛光微晶玻璃的工艺研究

祝晓亮 , 孙玉利 , 左敦稳 , 周亮

硅酸盐通报

通过四因素三水平正交实验,对微米级冰冻固结磨料抛光微晶玻璃的工艺进行了研究.采用单位时间试样厚度变化表征抛光速度,以平均粗糙度表征抛光质量.获得了以优化抛光质量为目的的工艺参数:抛光压力:0.05 MPa;主轴转速:200 r/min;偏心距:105 mm;抛光时间:60 min.在该条件下获得了表面平均粗糙度为2.86 nm的超光滑表面,并且抛光速率为12.35 nm/min,并对抛光因素对表面质量和抛光速度的影响趋势进行了分析.

关键词: 冰冻固结磨料抛光盘 , 微晶玻璃 , 正交试验 , 工艺

固结磨料研磨蓝宝石衬底的工艺研究

李鹏鹏 , 李军 , 王建彬 , 夏磊 , 朱永伟 , 左敦稳

人工晶体学报

为获得高材料去除率和优表面质量的蓝宝石衬底,采用固结磨料研磨蓝宝石衬底提高加工效率,研究研磨压强、工作台转速、三乙醇胺(TEA)浓度和研磨垫类型四个因素对材料去除率和表面粗糙度的影响,并综合优化获得高材料去除率和优表面质量的工艺参数.结果表明:有图案的研磨垫、研磨压强为100 kPa、工作台转速为120 r/min、三乙醇胺的浓度为5％为最优研磨工艺参数组合,固结磨料研磨蓝宝石的材料去除率为31.1 μm/min,表面粗糙度为0.309 μm.

关键词: 固结磨料 , 研磨 , 蓝宝石衬底 , 材料去除率 , 表面粗糙度

提高CMP抛光垫修整性能的方法

功能材料与器件学报

抛光垫修整臂的新设计能在抛光垫和修整盘对使用寿命期间,采用闭环控制(CLC)提高修整性能.测得的抛光垫修整器的力矩用于在现场实时监控修整和抛光过程.通过调节修整器的下压力以补偿工艺的偏移(例如,随修整盘老化而引起的金刚石研磨性的损失),CLC系统在整个抛光垫使用寿命期间维持工艺性能.

关键词:

抛光膏中磨料的解析

徐建忠

电镀与涂饰 doi:10.3969/j.issn.1004-227X.2001.06.007

利用SEM、EDS分析了抛光膏中磨料的形状、尺寸和成分.结果表明,进口抛光膏中采用的磨料是直径为2～5 μm的柱状氧化铝.

关键词: 抛光膏 , 磨料

磨料射流表面抛光研究综述

陈逢军 , 唐宇 , 苗想亮 , 尹韶辉

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.11.019

作为精密超精密光学制造工艺过程中的一个重要环节,各种新型表面抛光方法与工艺始终吸引着科研人员不断深入研究与探索. 磨料射流抛光方法为小型复杂零件的表面抛光提供了一个新思路,成为精密超精密光学加工技术的重要组成部分. 对磨料射流表面抛光过程中衍生的磨料水射流抛光、磁射流抛光、负压吸流抛光、磨料气射流抛光、冰粒水射流抛光、纳米胶体射流抛光的抛光原理、方法及特点进行了综述,分析了各射流表面抛光技术材料去除的最新发展;从加工原理、磨料选择、抛光精度、数学模型等方面对上述新型射流抛光技术进行深入分析与比较,其中磁射流抛光、纳米胶体射流抛光、磨料水射流抛光的抛光精度较高,可以实现表面粗糙度纳米级的超精密抛光,而磨料气射流抛光、冰粒射流抛光从加工成本上来讲则相对较低. 最后,对磨料射流表面抛光在去除函数优化、精度效率的提高、应用范围扩展、在线检测、商业化应用等方面的发展趋势进行了预测.

关键词: 磨料射流 , 射流抛光 , 超精密抛光 , 表面加工 , 光学加工