李岩
,
康仁科
,
高航
,
吴东江
,
王可
人工晶体学报
本文采用新型的自行研制的化学机械抛光液,对碲锌镉晶体进行了化学机械抛光方法的尝试性试验,并分析了在化学机械抛光(CMP)过程中抛光垫的硬度、磨料的种类、氧化剂、抛光液的pH值对表面质量和材料去除率的影响,提出适合软脆功能晶体碲锌镉的高效低损伤抛光工艺.结果表明,采用自行研制的带有硝酸的化学机械抛光液,在pH优化值为2.5时,15 min即可获得Ra为0.67 nm的超光滑无损伤表面,大大提高了加工效率和精度.
关键词:
碲锌镉
,
化学机械抛光
,
抛光垫
,
氧化剂
吴东江
,
张垚磊
,
牛方勇
,
马广义
,
孙贝
,
康仁科
稀有金属材料与工程
采用激光近净成形系统成形了Al2O3-ZrO2(Y2O3)共晶陶瓷,研究了激光功率对成形形貌以及陶瓷内部裂纹、气孔的影响规律,利用X射线衍射仪和扫描电镜对样件进行相成分分析和微观组织观察.研究表明,相对较高的激光功率可以得到裂纹以及气孔较少的陶瓷样件;陶瓷样件具有紧凑排列的胞状共晶组织,亚微米级t-ZrO2(Y2O3)纤维均匀分布在胞状共晶组织内部.由于激光近净成形加工具有层层堆积的特点,微观组织呈现出垂直于沉积方向的周期性带状组织.
关键词:
激光近净成形
,
Al2O3-ZrO2(Y2O3)共晶陶瓷
,
激光功率
,
微观组织
杜家熙
,
苏建修
,
王占合
,
马利杰
,
康仁科
人工晶体学报
本文主要对基片内材料去除非均匀性的形成机理进行了深入的研究；首先分析了化学机械抛光(CMP)时抛光机运动参数对硅片表面上相对速度分布非均匀性、摩擦力分布非均匀性、接触压力分布非均匀性及磨粒运动轨迹密度分布非均匀性的影响规律,然后进行了基片内材料去除非均匀性实验,通过实验得出了抛光机运动参数对基片表面材料去除非均匀性的影响；通过比较理论分析与实验结果,基片表面上相对速度分布非均匀性、摩擦力分布非均匀性及接触压力分布非均匀性随转速的变化趋势与基片表面材料去除非均匀性的实验结果的曲线性质不匹配,而只有抛光液中的磨粒在基片表面的运动轨迹分布密度非均匀性与基片表面材料去除非均匀性的实验结果曲线趋势相同；研究结果表明,基片表面材料去除非均匀性是由磨粒在基片表面上的运动轨迹分布密度非均匀性造成的,充分说明了基片表面材料去除的机械作用主要是磨粒的机械作用.
关键词:
硬脆晶体基片
,
化学机械抛光
,
非均匀性
马付建
,
康仁科
,
郭东明
,
方胜
,
任宇江
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.03.017
根据三维编织碳纤维复合材料非均质性和各向异性的特点,将其车削加工表面分为四类典型表面.分别采用三种不同刀具对三维编织碳纤维复合材料进行了超声辅助车削和普通车削加工试验,分析了四类典型表面的粗糙度的变化规律,建立了三维编织碳纤维复合材料表面质量评价方案,并对超声辅助车削和普通车削加工过程中的切削力和刀具磨损进行了研究.结果表明,超声辅助车削加工三维编织碳纤维复合材料相对于普通车削,可以有效地提高工件表面质量,降低切削力,延长刀具寿命.
关键词:
超声辅助车削
,
三维编织碳纤维复合材料
,
表面粗糙度
,
切削力
,
刀具磨损
王奔
,
吴东江
,
高航
,
康仁科
人工晶体学报
为了提高KDP晶体的表面质量,减少清洗时新损伤的引入,降低清洗过程对抛光后晶体表面质量的影响,本文采用超声波、酒精棉、擦镜纸以及酒精棉与擦镜纸相结合的方法,对抛光后的KDP晶体表面进行了清洗.利用光学显微镜对不同清洗方法得到的表面质量进行检测对比.结果表明,酒精棉与擦镜纸相结合进行清洗为较理想的清洗方法,可以有效防止清洗中存在的表面潮解及新划痕的引入,清洗后的抛光表面粗糙度Ra为2.152 nm.
关键词:
KDP晶体
,
清洗方法
,
表面质量
曹先锁
,
吴东江
,
王奔
,
高航
,
康仁科
人工晶体学报
利用压痕实验研究了KDP晶体在(001)晶面不同晶向上的硬度和断裂韧性力学特性,在此基础上利用划痕实验对(001)晶面不同晶向上的脆塑性转变点位置进行了研究.结果表明:在KDP晶体(001)晶面的[110]晶向上硬度值最小,断裂韧性值最大,最易产生塑性变形,最不易产生脆性断裂,在该方向上可以得到较大的临界切削深度,而在[100]晶向上硬度最大,最易产生脆性断裂,不易产生塑性变形,临界切削深度最小.此研究结果为磨削实验提供指导意义,即在(001)晶面上沿[110]晶向能加工出表面质量较好的KDP晶体.
关键词:
KDP晶体
,
硬度
,
断裂韧性
,
塑性变形
,
脆性断裂
吴东江
,
吴楠
,
杨策
,
马广义
,
康仁科
稀有金属材料与工程
利用ANSYS软件建立Ti6Al4V基板上同轴送粉激光熔覆Al2O3陶瓷单道涂层的温度场有限元模型,通过熔池形貌比对及热电偶测温实验验证模型的可靠性.利用建立的模型,进一步分析陶瓷涂层冷却阶段温度梯度的变化规律及基板预热对温度梯度的影响.结果表明,陶瓷涂层冷却阶段温度梯度逐渐减小;当温度降到Al2O3陶瓷塑性点时,最大温度梯度位于涂层与基体结合界面的边缘,导致此处极易产生裂纹.基板预热可以显著降低陶瓷涂层冷却阶段温度梯度,且预热温度越高,温度梯度降低越明显,因此可以有效地抑制裂纹产生.
关键词:
激光熔覆
,
陶瓷涂层
,
数值模拟
,
温度梯度
,
基板预热
张银霞
,
李大磊
,
郜伟
,
康仁科
人工晶体学报
单晶硅片超精密加工表面层损伤较小,检测评价比较困难.为了确定合适的检测技术,对多种硬脆材料表面层质量检测技术进行了系统的试验研究.结果表明,硅片加工表面宏/ 微观形貌可采用各种显微镜及3D表面轮廓仪等进行检测,表面损伤分布可采用择优腐蚀法和分步蚀刻法检测;粗加工和半精加工硅片的损伤深度宜采用角度抛光法检测,而精加工硅片的损伤深度较小,宜采用截面Raman光谱分析和恒定腐蚀速率法检测;损伤层的微裂纹、位错、非晶及多晶相变等微观结构可采用分步蚀刻法、平视和剖视TEM分析法及显微Raman光谱仪检测;表面层宏观残余应力分布可用显微Raman光谱仪检测,其微观应变可采用高分辨X射线衍射仪的双品摇摆曲线的半高宽值来衡量.综合以上检测技术可以对硅片加工表面层损伤进行系统的评价.
关键词:
硅片
,
加工损伤
,
检测技术
王碧玲
,
高航
,
滕晓辑
,
康仁科
人工晶体学报
针对软脆易潮解KDP功能晶体材料的加工难点,提出了一种基于潮解原理的无磨料化学机械抛光新方法,研制了一种非水基无磨料抛光液,该抛光液结构为油包水型微乳液.通过控制抛光液中的含水量可以方便地控制KDP晶体静态蚀刻率和抛光过程中材料的去除率.实验中还研究了不同加工参数对晶体材料去除率和已加工表面质量的影响.该抛光液的设计为易潮解晶体的超精密抛光加工提供了一条新的技术途径.
关键词:
KDP晶体
,
无磨料抛光
,
材料去除
,
表面质量
李岩
,
康仁科
,
高航
,
吴东江
,
王景贺
人工晶体学报
采用研磨-机械抛光-化学机械抛光工艺对CdZnTe(211)面进行加工,当表面粗糙度Ra达到0.94 nm时,采用纳米压痕仪对CdZnTe(211)面进行纳米力学性能测量,试验结果表明:弹性模量和硬度随着压力的增大而减小,存在明显的尺寸效应.当针尖离开晶体表面时,黏附现象特别明显.在不同晶向上,弹性模量和硬度存在显著的各向异性.
关键词:
CdZnTe
,
力学特性
,
尺寸效应
,
各向异性
