本文關(guān)鍵詞：硬脆材料（藍(lán)寶石、微晶玻璃）晶片化學(xué)機(jī)械拋光研究

  更多相關(guān)文章： 化學(xué)機(jī)械拋光 微晶玻璃 A向藍(lán)寶石 材料去除速率 表面粗糙度

【摘要】：第一章,概述了化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)狀,綜述了影響化學(xué)機(jī)械拋光結(jié)果的關(guān)鍵因素及機(jī)理。隨后概述了硬脆材料(A向藍(lán)寶石和微晶玻璃)的應(yīng)用以及化學(xué)機(jī)械拋光現(xiàn)狀。第二章,以納米氧化鋁為磨料對(duì)A向藍(lán)寶石進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光,實(shí)驗(yàn)中考察了磨料濃度、磨料粒徑、拋光時(shí)間、拋光壓力以及NH_4F濃度等因素對(duì)A向藍(lán)寶石的材料去除速率和表面粗糙度的影響。利用原子力顯微鏡(AFM)檢測(cè)拋光后A向藍(lán)寶石的表面粗糙度,系統(tǒng)分析拋光過(guò)程中各影響因素,優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)條件,結(jié)果表明:當(dāng)拋光液中納米氧化鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%、磨料粒徑為50 nm、拋光時(shí)間為40 min、拋光壓力為16.39 kPa、NH_4F質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%、pH=4.0時(shí),拋光后材料去除速率為17.2 nm/min,表面粗糙度為21.11 nm。第三章,采用溶膠凝膠法制備摻氟納米氧化鋁,利用透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射儀(XRD)、射線衍射物相分析儀和納米粒度儀等對(duì)所制備粉體的形貌、相組成、元素組成和粒徑分布進(jìn)行表征,最后利用所制備的納米氧化鋁為磨料對(duì)微晶玻璃進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光。結(jié)果表面:所制備的氧化鋁呈扁球狀,在1100℃下煅燒2 h后,前驅(qū)體可完全轉(zhuǎn)變成α-Al_2O_3,摻入氟元素后導(dǎo)致粉體的XRD的峰向左偏移。在對(duì)微晶玻璃進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光時(shí),當(dāng)納米氧化鋁中摻氟量為3%時(shí),材料去除速率為89.3 nm/min,表面粗糙度為1.9 nm。第四章,利用納米CeO_2為磨料研究磨料濃度、pH值、拋光液流量、拋光盤轉(zhuǎn)速、表面活性劑種類和氟化銨濃度等因素對(duì)微晶玻璃化學(xué)機(jī)械拋光的影響,分析總結(jié)CeO_2在微晶玻璃化學(xué)機(jī)械拋光中的作用機(jī)理。結(jié)果表明:當(dāng)CeO_2濃度為3%、拋光液流量為25 m L/min、拋光盤轉(zhuǎn)速為100 r/min、pH=8.0、十二烷基硫酸鈉濃度為0.01%,氟化銨濃度為0.7%時(shí),拋光后微晶玻璃表面粗糙度最低為0.70nm,材料去除速率達(dá)到183.57 nm/min。第五章,以SiO_2為磨料研究絡(luò)合劑種類及濃度、氧化劑種類、潤(rùn)滑劑種類及濃度對(duì)微晶玻璃化學(xué)化學(xué)機(jī)械拋光的影響。結(jié)果表明:當(dāng)拋光盤轉(zhuǎn)速為100 r/min、拋光液流量為25 m L/min、拋光壓力為9.4 kPa、SiO_2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%、pH=8.0、選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的EDTA為絡(luò)合劑、以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的丙三醇為潤(rùn)滑劑、氧化劑過(guò)硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時(shí),最終獲得表面粗糙度為0.12 nm,材料去除速率為72.8 nm/min。
【關(guān)鍵詞】：化學(xué)機(jī)械拋光 微晶玻璃 A向藍(lán)寶石 材料去除速率 表面粗糙度
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ164;TQ171.68
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-24
• 1.1 化學(xué)機(jī)械拋光概況9-11
• 1.1.1 化學(xué)機(jī)械拋光材料去除機(jī)理10-11
• 1.1.2 化學(xué)機(jī)械拋光研究現(xiàn)狀11
• 1.2 化學(xué)機(jī)械拋光的影響因素11-18
• 1.2.1 拋光液酸堿度11
• 1.2.2 拋光壓力11-12
• 1.2.3 拋光溫度12
• 1.2.4 拋光墊12-13
• 1.2.5 拋光液組分13-17
• 1.2.6 拋光液流量17
• 1.2.7 拋光盤轉(zhuǎn)速17
• 1.2.8 拋光時(shí)間17-18
• 1.3 拋光效果評(píng)價(jià)指標(biāo)18-20
• 1.3.1 材料去除速率18
• 1.3.2 表面粗糙度18-20
• 1.4 硬脆材料（A向藍(lán)寶石和微晶玻璃）化學(xué)機(jī)械拋光研究現(xiàn)狀20-23
• 1.4.1 A向藍(lán)寶石20-21
• 1.4.2 微晶玻璃21-23
• 1.5 本課題研究的內(nèi)容23-24
• 第二章A向藍(lán)寶石化學(xué)機(jī)械拋光研究24-34
• 2.1 前言24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分24-25
• 2.3 結(jié)果與討論25-33
• 2.3.1 Al_2O_3 Zeta電位分析25-26
• 2.3.2 Al_2O_3粒徑對(duì)A向藍(lán)寶石化學(xué)機(jī)械拋光的影響26-27
• 2.3.3 Al_2O_3濃度對(duì)A向藍(lán)寶石化學(xué)機(jī)械拋光的影響27-28
• 2.3.4 拋光時(shí)間對(duì)A向藍(lán)寶石化學(xué)機(jī)械拋光的影響28-29
• 2.3.5 拋光壓力對(duì)A向藍(lán)寶石化學(xué)機(jī)械拋光的影響29-31
• 2.3.6 氟化銨濃度對(duì)A向藍(lán)寶石化學(xué)機(jī)械拋光的影響31-33
• 2.4 結(jié)論33-34
• 第三章 摻氟氧化鋁的制備及其對(duì)微晶玻璃化學(xué)機(jī)械拋光研究34-45
• 3.1 前言34-35
• 3.2 實(shí)驗(yàn)35-36
• 3.2.1 材料與儀器35
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法35-36
• 3.3 結(jié)果與討論36-44
• 3.4 結(jié)論44-45
• 第四章 二氧化鈰拋光液對(duì)微晶玻璃化學(xué)機(jī)械拋光的研究45-54
• 4.1 前言45-46
• 4.2 實(shí)驗(yàn)46
• 4.2.1 拋光液的制備46
• 4.2.2 化學(xué)機(jī)械拋光實(shí)驗(yàn)46
• 4.3 結(jié)果與討論46-53
• 4.3.1 二氧化鈰濃度對(duì)微晶玻璃化學(xué)機(jī)械拋光的影響46-48
• 4.3.2 pH值對(duì)微晶玻璃化學(xué)機(jī)械拋光的影響48-49
• 4.3.3 拋光液流量對(duì)微晶玻璃化學(xué)機(jī)械拋光的影響49-50
• 4.3.4 拋光盤轉(zhuǎn)速對(duì)微晶玻璃化學(xué)機(jī)械拋光的影響50-51
• 4.3.5 表面活性劑種類對(duì)微晶玻璃化學(xué)機(jī)械拋光的影響51-52
• 4.3.6 氟化銨濃度對(duì)微晶玻璃化學(xué)機(jī)械拋光的影響52-53
• 4.4 結(jié)論53-54
• 第五章 添加劑對(duì)微晶玻璃化學(xué)機(jī)械拋光的影響54-61
• 5.1 前言54
• 5.2 實(shí)驗(yàn)54-55
• 5.3 結(jié)果與討論55-60
• 5.3.1 不同絡(luò)合劑對(duì)微晶玻璃化學(xué)機(jī)械拋光的影響55-56
• 5.3.2 絡(luò)合劑濃度對(duì)微晶玻璃化學(xué)機(jī)械拋光的影響56-57
• 5.3.3 氧化劑對(duì)微晶玻璃化學(xué)機(jī)械拋光的影響57-58
• 5.3.4 潤(rùn)滑劑對(duì)微晶玻璃化學(xué)機(jī)械拋光影響58-60
• 5.4 結(jié)論60-61
• 全文總結(jié)61-63
• 參考文獻(xiàn)63-70
• 在學(xué)研究成果70-71
• 致謝71

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