本文關(guān)鍵詞：液動壓懸浮拋光平臺設(shè)計及初步試驗研究

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【摘要】：納米薄膜獨特的力學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)特性,使其在工程領(lǐng)域內(nèi)被廣泛應(yīng)用。常用的納米薄膜制備方法,無論是物理或化學(xué)氣相沉積法還是電沉積法,都需要以原子級超光滑表面為襯底,且襯底表面特性對薄膜質(zhì)量有重要影響。因此,提高襯底表面質(zhì)量對納米薄膜制備的研究具有重要意義。面向薄膜生長的襯底表面要求,本文提出了一種液動壓懸浮拋光新方法,并在此基礎(chǔ)上搭建了完善的液動壓懸浮拋光平臺,進(jìn)行了相應(yīng)研究。主要研究工作如下:(1)設(shè)計并搭建了液動壓懸浮拋光平臺,主要包括驅(qū)動、升降、檢測和主軸四大系統(tǒng)的主要零部件選型和設(shè)計校核。利用Ansys Workbench對平臺進(jìn)行計算模態(tài)分析,得到各階固有頻率;對拋光盤進(jìn)行諧響應(yīng)分析,得到軸向位移、速度、加速度響應(yīng)。結(jié)果顯示一階固有頻率對軸向響應(yīng)影響最大,但它避開了激振頻率,故拋光平臺工作可靠;(2)利用錘擊法對平臺進(jìn)行試驗?zāi)B(tài)分析,通過PolyMAX模態(tài)參數(shù)識別法獲得平臺的固有頻率,其結(jié)果與仿真所得相接近,進(jìn)一步驗證了仿真模型的準(zhǔn)確性和拋光平臺的可靠性;(3)設(shè)計三因素三水平正交實驗,利用Kistler六維傳感器研究拋光盤轉(zhuǎn)速、加工間隙、拋光液濃度對上浮力的影響,對實驗結(jié)果進(jìn)行極差分析和方差分析,得出對上浮力影響顯著性大小依次為拋光盤轉(zhuǎn)速,加工間隙,拋光液濃度;(4)以電解銅為加工對象,使用Nano-MAX研拋機(jī)制備前期試樣,利用搭建的液動壓懸浮拋光平臺制備超光滑表面試樣,并通過Wyko、SEM、TEM等表征銅試樣,結(jié)果表明液動壓懸浮拋光較傳統(tǒng)機(jī)械拋光可獲得表面粗糙度更小、表面形貌及晶格完整性更好的超光滑表面。本文研究借助仿真與實驗、試樣制備與表征,初步證明了液動壓懸浮拋光平臺的可靠性和拋光方法的可行性。
【關(guān)鍵詞】：超光滑表面 液動壓懸浮拋光 模態(tài)分析 正交實驗 表征
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG580.692
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 前言10
• 1.2 超光滑表面加工技術(shù)10-17
• 1.2.1 接觸式拋光11-12
• 1.2.2 非接觸式拋光12-17
• 1.3 本文研究內(nèi)容及技術(shù)路線17-20
• 1.3.1 課題來源與本文主要內(nèi)容17
• 1.3.2 本文研究的技術(shù)路線17-20
• 第2章 液動壓懸浮拋光平臺的設(shè)計20-30
• 2.1 拋光平臺的設(shè)計要求20-21
• 2.2 拋光平臺的設(shè)計方案21
• 2.3 拋光平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計21-29
• 2.3.1 驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計21-23
• 2.3.2 升降系統(tǒng)的設(shè)計23-24
• 2.3.3 檢測系統(tǒng)的設(shè)計24-28
• 2.3.4 主軸系統(tǒng)的設(shè)計28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 液動壓懸浮拋光平臺的動態(tài)特性分析30-42
• 3.1 有限元分析概述30-31
• 3.1.1 有限元分析方法及理論30-31
• 3.1.2 Workbench軟件簡介31
• 3.2 拋光平臺的計算模態(tài)分析31-37
• 3.2.1 計算模態(tài)理論31-32
• 3.2.2 有限元模型32-33
• 3.2.3 拋光平臺的計算模態(tài)分析33-37
• 3.3 拋光平臺的諧響應(yīng)分析37-41
• 3.3.1 諧響應(yīng)理論37-38
• 3.3.2 拋光盤諧響應(yīng)分析38-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第4章 液動壓懸浮拋光平臺的性能測試試驗42-52
• 4.1 拋光平臺的試驗?zāi)B(tài)分析42-46
• 4.1.1 試驗?zāi)B(tài)激勵的選擇42
• 4.1.2 試驗?zāi)B(tài)測試系統(tǒng)組成42-44
• 4.1.3 試驗?zāi)B(tài)識別方法44
• 4.1.4 試驗?zāi)B(tài)分析44-46
• 4.2 拋光平臺的運行參數(shù)測試46-51
• 4.2.1 正交實驗因素選取46-47
• 4.2.2 正交實驗47-48
• 4.2.3 極差分析與方差分析48-50
• 4.2.4 單因素實驗50-51
• 4.3 本章小結(jié)51-52
• 第5章 液動壓懸浮拋光試樣制備及其表征52-62
• 5.1 超光滑表面試樣制備52-55
• 5.1.1 前期試樣的制備52-54
• 5.1.2 超光滑表面試樣的制備54-55
• 5.2 超光滑表面試樣表征55-61
• 5.2.1 Wyko白光干涉儀測試分析55-57
• 5.2.2 SEM測試分析57-60
• 5.2.3 TEM測試分析60-61
• 5.3 本章小結(jié)61-62
• 第6章 結(jié)論與展望62-64
• 6.1 結(jié)論62
• 6.2 創(chuàng)新點62
• 6.3 展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 致謝68-70
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項目和成果70

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 殷琨，，菅志軍，蔣榮慶;大沖擊功液動錘的研究及其應(yīng)用[J];探礦工程(巖土鉆掘工程);1996年04期

2 耿瑞倫,馮國強(qiáng);液動錘技術(shù)及其應(yīng)用前景[J];探礦工程(巖土鉆掘工程);2001年01期

3 郭天齡;郭s

本文編號：821391