氧化鋁磨料制備、拋光漿料穩(wěn)定性及其拋光性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-18 11:51
藍(lán)寶石具有高硬度(莫氏硬度9)、優(yōu)異的耐腐蝕性以及良好的光學(xué)和機(jī)械性能,因此廣泛應(yīng)用于固態(tài)激光器,精密抗摩擦軸承,紅外窗口,半導(dǎo)體芯片基板等高科技領(lǐng)域。隨著科技迅猛的發(fā)展,對(duì)藍(lán)寶石表面平整度要求越來(lái)越高,而化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)是目前最普遍的表面加工技術(shù),是公認(rèn)的唯一可以實(shí)現(xiàn)全局平坦化拋光方法,所以用化學(xué)機(jī)械拋光對(duì)藍(lán)寶石表面的超精密拋光成為研究的熱點(diǎn)。在CMP中,拋光漿料和拋光磨料扮演著重要角色,對(duì)藍(lán)寶石的拋光質(zhì)量有直接的影響。本文研究了將氧化鋁磨料分散于硅溶膠中獲得了穩(wěn)定性及拋光性能均較好的拋光漿料。采用均相沉淀法制備出粒徑分別為320nm、500nm、1.0μm左右的球形氧化鋁磨料,采用直接沉淀法制備出粒徑320nm的不規(guī)則形貌的氧化鋁磨料,并將不同粒徑、形貌的氧化鋁對(duì)藍(lán)寶石進(jìn)行拋光,得出粒徑為1.0μm的球形氧化鋁具有較佳的拋光效果。通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)等手段對(duì)樣品的形貌、物象等進(jìn)行表征。通過(guò)Zeta電位對(duì)拋光漿料的分散穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)原子力顯微鏡(AFM)對(duì)藍(lán)寶石拋光前后的表面粗糙度進(jìn)行檢測(cè)。主要結(jié)果如下:將氧化鋁磨料分散在硅溶膠中,體系的穩(wěn)定...
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Al2O3的SEM圖像
3.5 不同分散介質(zhì)的拋光漿料在 12h 后沉降情至右的分散介質(zhì)依次是:水、硅溶膠、氧化鈰.5 The slurry of different dispersion media settles afpersion media from left to right are: H2O, silica sol,02468101214ZetaPotential/mVDifferent dispersing mediumH2O silica sol oxide sol圖 3.6 Zeta 電位與分散介質(zhì)的關(guān)系ationship between Zeta potential and different dispe
為 7.5wt%氧化鋁分散于不同介質(zhì)制成的 pH 為速率及表面粗糙度的影響。由圖可知,氧化鋁分分散于 0.02wt%氧化鈰溶膠中材料去除率有所提以硅溶膠做分散介質(zhì)時(shí),藍(lán)寶石的材料去除率時(shí),氧化鋁磨料由于靜電力等作用發(fā)生團(tuán)聚、聚低,所以材料去除速率較低,拋光后的藍(lán)寶石表散介質(zhì)時(shí),Al2O3磨料的分散穩(wěn)定性得以提高,中,使其材料去除速率增加,拋光后的藍(lán)寶石表做分散介質(zhì)時(shí),由于硅溶膠對(duì)氧化鋁具有穩(wěn)定作體系內(nèi)研磨成分以 Al2O3、SiO2共同存在,且磨學(xué)反應(yīng)生成硬度較低的 Al2Si2O7,加速了后續(xù)的寶石的材料去除速率并降低了藍(lán)寶石的表面粗 0.02wt%的硅溶膠。穩(wěn)定性及對(duì)藍(lán)寶石化學(xué)機(jī)械拋光性能的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高分散納米薄水鋁石和納米氧化鋁的制備及其對(duì)甲基橙的吸附性能[J]. 吳彩紅,鄭國(guó)源,王吉林,莫淑一,鄒正光,龍飛. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]磨粒和拋光墊特性對(duì)藍(lán)寶石超聲化學(xué)機(jī)械拋光的影響[J]. 鐘敏,袁任江,李小兵,陳建鋒,許文虎. 中國(guó)表面工程. 2018(06)
[3]磁流變拋光技術(shù)發(fā)展[J]. 沙樹(shù)靜,胡錦飛,張和權(quán). 機(jī)械工程師. 2018(07)
[4]納米氧化鋁的制備及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 楊春香,高明亮. 山東工業(yè)技術(shù). 2018(13)
[5]在線電解修整磨削與化學(xué)機(jī)械拋光相結(jié)合的藍(lán)寶石基片組合加工技術(shù)[J]. 徐志強(qiáng),尹韶輝,姜?jiǎng)購(gòu)?qiáng),朱科軍. 中國(guó)機(jī)械工程. 2018(11)
[6]單晶藍(lán)寶石基片拋光工藝研究進(jìn)展[J]. 陳剛,肖強(qiáng). 工具技術(shù). 2018(03)
[7]藍(lán)寶石超精密研磨加工研究進(jìn)展[J]. 萬(wàn)林林,戴鵬,劉志堅(jiān),鄧朝暉. 兵器材料科學(xué)與工程. 2018(01)
[8]氧化鋁顆粒的表面改性及其在C平面(0001)藍(lán)寶石襯底上的化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)性質(zhì)(英)[J]. 汪為磊,劉衛(wèi)麗,白林森,宋志棠,霍軍朝. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2017(10)
[9]不同粒徑磨料對(duì)藍(lán)寶石晶片及其拋光過(guò)程的影響[J]. 張麗萍,苗如林,沈正皓,郭立,陳慶敏,林海,李春,李建勳,曾繁明,劉景和. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2018(01)
[10]鈷摻雜硅溶膠的制備及其在A向藍(lán)寶石拋光中的應(yīng)用(英文)[J]. 王丹,汪為磊,秦飛,劉衛(wèi)麗,施利毅,宋志棠. 表面技術(shù). 2017(08)
博士論文
[1]硅溶膠分散氧化鋁漿料的穩(wěn)定機(jī)理及免脫氣膠態(tài)原位凝固成型制備莫來(lái)石陶瓷研究[D]. 孔德玉.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]酸性氧化鋁納米顆粒的穩(wěn)定性研究及在化學(xué)機(jī)械拋光中的應(yīng)用[D]. 劉林林.山東大學(xué) 2018
[2]改性硅溶膠制備及其對(duì)藍(lán)寶石拋光性能的研究[D]. 張雷.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[3]硬脆材料(藍(lán)寶石、微晶玻璃)晶片化學(xué)機(jī)械拋光研究[D]. 王金普.安徽工業(yè)大學(xué) 2016
[4]納米氧化鋁的制備及改性研究[D]. 王潔.北京化工大學(xué) 2016
[5]納米氧化鋁晶粒改性及分散的研究[D]. 王立成.大連理工大學(xué) 2014
[6]單晶藍(lán)寶石基片固結(jié)磨料機(jī)械化學(xué)拋光技術(shù)[D]. 臧江龍.大連理工大學(xué) 2013
[7]水溶液沉淀法制備超細(xì)球形氧化鋁的工藝研究[D]. 巢昺軒.南京理工大學(xué) 2012
[8]藍(lán)寶石CMP加工機(jī)理與工藝技術(shù)的研究[D]. 吳健.浙江工業(yè)大學(xué) 2012
[9]高純硅溶膠的制備研究[D]. 屈海寧.南昌大學(xué) 2011
[10]藍(lán)寶石晶片化學(xué)機(jī)械拋光液的研制[D]. 李樹(shù)榮.大連理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3400088
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Al2O3的SEM圖像
3.5 不同分散介質(zhì)的拋光漿料在 12h 后沉降情至右的分散介質(zhì)依次是:水、硅溶膠、氧化鈰.5 The slurry of different dispersion media settles afpersion media from left to right are: H2O, silica sol,02468101214ZetaPotential/mVDifferent dispersing mediumH2O silica sol oxide sol圖 3.6 Zeta 電位與分散介質(zhì)的關(guān)系ationship between Zeta potential and different dispe
為 7.5wt%氧化鋁分散于不同介質(zhì)制成的 pH 為速率及表面粗糙度的影響。由圖可知,氧化鋁分分散于 0.02wt%氧化鈰溶膠中材料去除率有所提以硅溶膠做分散介質(zhì)時(shí),藍(lán)寶石的材料去除率時(shí),氧化鋁磨料由于靜電力等作用發(fā)生團(tuán)聚、聚低,所以材料去除速率較低,拋光后的藍(lán)寶石表散介質(zhì)時(shí),Al2O3磨料的分散穩(wěn)定性得以提高,中,使其材料去除速率增加,拋光后的藍(lán)寶石表做分散介質(zhì)時(shí),由于硅溶膠對(duì)氧化鋁具有穩(wěn)定作體系內(nèi)研磨成分以 Al2O3、SiO2共同存在,且磨學(xué)反應(yīng)生成硬度較低的 Al2Si2O7,加速了后續(xù)的寶石的材料去除速率并降低了藍(lán)寶石的表面粗 0.02wt%的硅溶膠。穩(wěn)定性及對(duì)藍(lán)寶石化學(xué)機(jī)械拋光性能的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高分散納米薄水鋁石和納米氧化鋁的制備及其對(duì)甲基橙的吸附性能[J]. 吳彩紅,鄭國(guó)源,王吉林,莫淑一,鄒正光,龍飛. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]磨粒和拋光墊特性對(duì)藍(lán)寶石超聲化學(xué)機(jī)械拋光的影響[J]. 鐘敏,袁任江,李小兵,陳建鋒,許文虎. 中國(guó)表面工程. 2018(06)
[3]磁流變拋光技術(shù)發(fā)展[J]. 沙樹(shù)靜,胡錦飛,張和權(quán). 機(jī)械工程師. 2018(07)
[4]納米氧化鋁的制備及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 楊春香,高明亮. 山東工業(yè)技術(shù). 2018(13)
[5]在線電解修整磨削與化學(xué)機(jī)械拋光相結(jié)合的藍(lán)寶石基片組合加工技術(shù)[J]. 徐志強(qiáng),尹韶輝,姜?jiǎng)購(gòu)?qiáng),朱科軍. 中國(guó)機(jī)械工程. 2018(11)
[6]單晶藍(lán)寶石基片拋光工藝研究進(jìn)展[J]. 陳剛,肖強(qiáng). 工具技術(shù). 2018(03)
[7]藍(lán)寶石超精密研磨加工研究進(jìn)展[J]. 萬(wàn)林林,戴鵬,劉志堅(jiān),鄧朝暉. 兵器材料科學(xué)與工程. 2018(01)
[8]氧化鋁顆粒的表面改性及其在C平面(0001)藍(lán)寶石襯底上的化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)性質(zhì)(英)[J]. 汪為磊,劉衛(wèi)麗,白林森,宋志棠,霍軍朝. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2017(10)
[9]不同粒徑磨料對(duì)藍(lán)寶石晶片及其拋光過(guò)程的影響[J]. 張麗萍,苗如林,沈正皓,郭立,陳慶敏,林海,李春,李建勳,曾繁明,劉景和. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2018(01)
[10]鈷摻雜硅溶膠的制備及其在A向藍(lán)寶石拋光中的應(yīng)用(英文)[J]. 王丹,汪為磊,秦飛,劉衛(wèi)麗,施利毅,宋志棠. 表面技術(shù). 2017(08)
博士論文
[1]硅溶膠分散氧化鋁漿料的穩(wěn)定機(jī)理及免脫氣膠態(tài)原位凝固成型制備莫來(lái)石陶瓷研究[D]. 孔德玉.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]酸性氧化鋁納米顆粒的穩(wěn)定性研究及在化學(xué)機(jī)械拋光中的應(yīng)用[D]. 劉林林.山東大學(xué) 2018
[2]改性硅溶膠制備及其對(duì)藍(lán)寶石拋光性能的研究[D]. 張雷.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[3]硬脆材料(藍(lán)寶石、微晶玻璃)晶片化學(xué)機(jī)械拋光研究[D]. 王金普.安徽工業(yè)大學(xué) 2016
[4]納米氧化鋁的制備及改性研究[D]. 王潔.北京化工大學(xué) 2016
[5]納米氧化鋁晶粒改性及分散的研究[D]. 王立成.大連理工大學(xué) 2014
[6]單晶藍(lán)寶石基片固結(jié)磨料機(jī)械化學(xué)拋光技術(shù)[D]. 臧江龍.大連理工大學(xué) 2013
[7]水溶液沉淀法制備超細(xì)球形氧化鋁的工藝研究[D]. 巢昺軒.南京理工大學(xué) 2012
[8]藍(lán)寶石CMP加工機(jī)理與工藝技術(shù)的研究[D]. 吳健.浙江工業(yè)大學(xué) 2012
[9]高純硅溶膠的制備研究[D]. 屈海寧.南昌大學(xué) 2011
[10]藍(lán)寶石晶片化學(xué)機(jī)械拋光液的研制[D]. 李樹(shù)榮.大連理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3400088
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxuehuagong/3400088.html
最近更新
教材專著