国家自然科学基金(51375097)
- 作品数：14 被引量：57H指数：5
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- 相关领域：金属学及工艺机械工程电子电信理学更多>>
- 磁流变微结构动压平面抛光试验研究被引量：2
- 2018年
- 为提高集群磁流变平面抛光效率,在抛光盘表面增加微结构,以增强加工过程中的流体动压作用。使用平面抛光盘和表面加工有孔洞、V形槽、U形槽、矩形槽等不同微结构的抛光盘进行抛光试验及抛光压力特性试验,研究了加工间隙和工件转速对加工效果的影响。结果表明:抛光盘表面微结构对工件材料去除率影响较大,不同微结构盘材料去除率从大到小顺序为V形盘>U形盘>平面盘>孔洞盘>矩形盘,其中V形盘的材料去除率比平面盘高25%以上;所有抛光盘均能获得纳米级(R_a在8nm以内)表面。当加工间隙为0.9~1.0mm、工件转速为550r/min时,加工效果较好。
- 董敏路家斌潘继生阎秋生
- 关键词：微结构流体动压磁流变效应材料去除率
- 超精密磁流变复合抛光技术研究进展被引量：14
- 2016年
- 对超精密磁流变复合抛光技术的国内外研究进展进行了评述,介绍了当前主要应用的几种超精密磁流变复合抛光技术的加工原理和发展现状.重点介绍了磁流变射流复合抛光、超声波磁流变复合抛光、化学机械磁流变复合抛光以及集群磁流变复合抛光的加工技术内涵,从加工效率、加工表面均匀性、加工精度、加工适合的材料与形状等方面对上述几类超精密磁流变复合抛光方法进行比较和评述.最后对超光滑无损伤超精密磁流变抛光技术的发展方向进行了预测.
- 肖晓兰阎秋生潘继生于鹏梁华卓陈润
- 关键词：超精密磁流变复合抛光
- 动磁场磁流变效应抛光垫抛光力特性试验研究被引量：3
- 2018年
- 基于动磁场磁流变效应抛光方法,采用微型压电式传感器测试分析动磁场磁流变效应抛光垫法向抛光力特性,研究磁极转速、加工间隙、工件运动方式对动磁场磁流变效应抛光力的影响。结果表明,动磁场磁流变效应平面抛光法向力在抛光垫中心区域最大,pv值在抛光垫的半径6 mm处最大;相对静磁场,在磁极转动的动磁场作用下磁流变抛光力和扭矩呈现大幅度波动的动态行为;动磁场磁流变效应抛光力受到磁极转速影响,大于15 r/min开始产生动磁场,在试验所测得的范围内,磁极转速30 r/min左右有最好效果;工件运动方式是影响磁流变抛光作用力的因素,当工件沿抛光盘径向往复偏摆时扭矩剧烈变化,沿抛光盘法向运动加工间隙减小时抛光法向力会瞬间急剧增大,最大峰值达到稳态值的25倍。
- 潘继生于鹏阎秋生
- 关键词：动态磁场磁流变抛光法向力抛光垫
- 硅溶胶抛光液稳定性及对SiC化学机械抛光的影响被引量：4
- 2018年
- 通过在碱性硅溶胶中添加不同的芬顿试剂配制成不同的硅溶胶抛光液,检测其Zeta电位绝对值的大小,研究不同芬顿反应试剂对硅溶胶稳定性的影响,进而探究其稳定性对SiC化学机械抛光的影响。实验结果表明,原硅溶胶和加入H_2O_2的硅溶胶抛光液Zeta电位绝对值分别为45和55.5 mV,稳定性好,抛光后的SiC表面形貌也最好,表面粗糙度分别达到0.500 6和0.464 2 nm;而基于芬顿反应的硅溶胶抛光液Zeta电位绝对值为9.88 mV,稳定性极差,抛光后的SiC表面出现大量划痕并伴有晶体剥落,表面粗糙度达到3.666 4 nm。
- 阎秋生徐沛杰路家斌梁华卓
- 关键词：SIC硅溶胶稳定性
- 陶瓷球高效超光滑磁流变柔性抛光新工艺研究被引量：6
- 2019年
- 目的为实现陶瓷球表面的高效超光滑抛光,提出一种集群磁流变抛光陶瓷球的新工艺。方法在传统V型槽抛光陶瓷球的基础上增加集群磁极和上盘旋转动力,配制适当的磁流变抛光液,通过在上下抛光盘的集群磁极,形成磁流变抛光垫包覆陶瓷球,进行研磨抛光加工。然后,基于陶瓷球工件几何运动学和动力学分析得到球体各运动参数的影响关系,利用机械系统分析软件ADAMS对成球过程进行动态仿真,可以看出该抛光方法能够主动控制球体的运动,实现球面抛光轨迹的快速均匀全包络。最后,根据仿真结果,通过调整上下抛光盘的转速比、偏心距和加工间隙等参数,控制陶瓷球的自转角,实现球面的快速高效超光滑抛光。结果用自行设计的陶瓷球集群磁流变抛光实验装置,对氮化硅陶瓷球进行抛光2.5 h,表面粗糙度Ra从60 nm左右下降到10 nm左右,球形误差为0.13μm,达到了陶瓷球轴承氮化硅球的国家标准(G5水平)。结论集群磁流变抛光方式可以实现球面抛光轨迹的快速均匀全包络,实现陶瓷球表面的高效超光滑抛光,值得进一步深入探讨研究。
- 肖晓兰阎秋生潘继生焦竞豪
- 关键词：陶瓷球表面粗糙度
- 磷化铟的化学机械抛光技术研究进展被引量：2
- 2018年
- 磷化铟单晶作为一种重要的外延层衬底材料被广泛应用于光电器件。衬底外延生长和电子器件制备要求磷化铟晶片表面具有极低的表面粗糙度、无表面/亚表面损伤和残余应力等,需对磷化铟晶片表面进行抛光加工,其表面质量决定了后续的外延层质量并最终影响磷化铟基器件的性能。综述了磷化铟晶体化学机械抛光（CMP）技术进展;介绍了磷化铟表面的化学反应原理、CMP去除机理;详细分析了磷化铟抛光液组分及pH值、抛光工艺参数（抛光压力、抛光盘转速、抛光垫特性、磨料种类、粒径及浓度）等对磷化铟抛光质量的影响;介绍了磷化铟抛光片的清洗工艺,并对磷化铟CMP的后续研究方向提出一些建议。
- 孙世孔路家斌阎秋生
- 关键词：磷化铟抛光液
- 单晶SiC磁流变化学复合抛光机理研究
- 随着5G通讯、人工智能(AI)等高新技术快速发展，对集成电路(IC)的发展及制造提出了更高的要求。单晶SiC作为宽禁带的第3代半导体材料代表，在LED照明、军工国防、电力电子、5G通信、汽车电子等领域有巨大的需求。但是，...
- 梁华卓
- 关键词：磁流变抛光化学机械抛光
- 单晶SiC基片的铜基研磨盘加工特性研究!
- 2016年
- 采用铜基螺旋槽研磨盘对6H–SiC单晶基片的Si面和C面进行了单面研磨加工,研究研磨压力、研磨盘转速和金刚石磨粒尺寸对SiC基片材料去除率和表面粗糙度的影响。结果表明,单晶SiC的C面和Si面具有明显的差异性,C面更易加工,其材料去除率比Si面大。研磨压力是影响材料去除率和表面粗糙度的主要原因,研磨压力越大,材料去除率越高,但同时表面粗糙度变大,较大的研磨压力会导致划痕的产生。在达到最佳表面粗糙度时,C面加工所需的转速比Si面大。磨粒团聚会严重影响加工表面质量,采用粒度尺寸3μm的金刚石磨料比采用粒度尺寸1μm的金刚石效果好,经粒度尺寸3μm的金刚石磨料研磨加工5 min后,Si面从原始粗糙度Ra130 nm下降到Ra5.20 nm,C面下降到Ra5.49 nm,表面质量较好。
- 梁华卓路家斌阎秋生
- 关键词：金刚石磨料
- 6H-SiC单晶紫外光催化抛光中光照方式和磨料的影响被引量：4
- 2019年
- 研究紫外光辅助催化抛光6H-SiC单晶。用分光光度法定性检测不同光催化反应时间下甲基橙颜色变化和羟基自由基(·OH)浓度,研究无光照、光照抛光盘、光照抛光液3种光照方式及金刚石、碳化硅、二氧化硅、二氧化钛、硅溶胶5种磨料对6H-SiC单晶抛光的影响。结果表明:随着光照时间增加,·OH浓度增加;在3种光照方式下,不同磨料的材料去除率(MRR)均呈现光照抛光液>光照抛光盘>无光照的规律,且光照抛光液时的MRR比无光照时的MRR提升了18%~58%。随磨料硬度降低,光催化辅助作用对MRR的提高幅度升高,即紫外光催化辅助作用越明显;金刚石、碳化硅、二氧化硅、硅溶胶4种磨料抛光后的表面粗糙度都随MRR的增大而减小,但二氧化钛磨料的则相反,原因是二氧化钛磨料同时兼作光催化剂,增强了SiC表面的化学反应速率,使其化学反应速率大于机械去除速率。
- 路家斌熊强阎秋生王鑫宾水明
- 关键词：羟基自由基磨料
- 单晶SiC化学机械抛光液的固相催化剂研究被引量：9
- 2017年
- 针对单晶Si C化学机械抛光使用的抛光液,研究了产生芬顿反应Fe、Fe O、Fe_2O_3、Fe_3O_4等4种铁系固相催化剂的效果。结果发现当Fe_3O_4作为催化剂时,Si C表面能够产生明显的化学反应,生成较软易去除的Si O_2氧化层,化学机械抛光时材料去除率最高达到17.2 mg/h、表面粗糙度最低达到R_a2.5 nm。相比Fe、Fe O、Fe_2O_3等固相催化剂,Fe_3O_4更适宜用作Si C的化学机械抛光。抛光液中Fe^(2+)离子浓度和稳定性是决定芬顿反应速率和稳定性的重要因素,固相催化剂电离自由Fe^(2+)能力的差异直接影响了化学抛光液中的Fe^(2+)浓度,固相催化剂电离Fe^(2+)的能力越强,抛光液中Fe^(2+)浓度就越高,芬顿反应速率越快,与Si C进行化学反应速度越快,材料去除率越高,抛光质量越好。
- 徐少平路家斌阎秋生宋涛潘继生
- 关键词：化学机械抛光芬顿反应
