【摘要】：聚酰亞胺密封副在極高的真空環(huán)境下放氣量很少,所以在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用很廣,是航空和航天工業(yè)密封閥門材料中必不可少的材料。但是聚酰亞胺材料表面的粗糙度與垂直平整度制約了聚酰亞胺密封閥門技術(shù)的發(fā)展,由于較差粗糙度和兩塊閥門間平整度的不吻合,導(dǎo)致了密封性能的降低。還有聚酰亞胺材料本身較軟及容易被破壞的特性,使得聚酰亞胺密封閥門在多次使用后,密封性能降低,也是亟待研究的一個(gè)問題。首先,本文介紹了聚酰亞胺材料關(guān)于研磨加工工藝研究背景和現(xiàn)狀,關(guān)于聚酰亞胺作為閥門密封副的選擇理由,即由于聚酰亞胺在極高的真空中擁有良好的密封性,使得在航空材料和太空環(huán)境中可以更好的保證密封性。其次是本文的研究目的。針對限制聚酰亞胺閥門密封副密封性能提升的瓶頸技術(shù),基于逐次迭代研磨技術(shù),從工藝和聚酰亞胺表面質(zhì)量的對應(yīng)關(guān)系、聚酰亞胺閥門密封副自動(dòng)化精密加工技術(shù)、加工表面附著物的清洗去除技術(shù)和超精密加工質(zhì)量的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)四個(gè)方面開展研究,著力解決聚酰亞胺閥門密封副密封性能提升的難題,獲得高質(zhì)量產(chǎn)品自動(dòng)化批量生產(chǎn)的加工工藝。隨后本文主要開展了以下幾方面工作:一是進(jìn)行了研磨機(jī)理和去除速率分析,以及基于逐次迭代研磨技術(shù)的研磨工藝與聚酰亞胺表面質(zhì)量的對應(yīng)關(guān)系研究;二是為了將逐次迭代研磨加工技術(shù)應(yīng)用于批量生產(chǎn),開展了聚酰亞胺閥門密封副精密加工技術(shù)研究;三是對聚酰亞胺閥門密封副加工表面附著物情況進(jìn)行了分析并探索了清洗去除方法;最后進(jìn)行了聚酰亞胺閥門密封副超精密加工質(zhì)量的評(píng)價(jià)研究。以聚酰亞胺閥門密封副密封性能提升為研究對象,通過超精密自動(dòng)化研磨加工、表面微觀結(jié)構(gòu)檢測和表征、表面附著物超聲波去除、密封副密封性能試驗(yàn)等方法,提升聚酰亞胺閥門密封副密封性能、提高閥門使用壽命和合格率。
【圖文】：

圖 1-1 聚酰亞胺材料示意圖酰亞胺材料的研究現(xiàn)狀航空航天，電子信息工業(yè)，汽車工業(yè)以及家用電器工業(yè)等領(lǐng)原材料的要求越來越高�；A(chǔ)材料的研究不斷朝著高性能，低成本等方面發(fā)展[1,2]。亞胺（PI）就是綜合性非常優(yōu)異的材料。聚酰亞胺材料是一環(huán)為特征結(jié)構(gòu)。其中最為重要的是以苯環(huán)直接與酰亞胺環(huán)相子的通式如圖 1-2 所示： O O

聚酰亞胺材料研磨機(jī)理、研磨工藝與聚酰亞胺表面質(zhì)量的對應(yīng)關(guān)系方面開展了系統(tǒng)研究，包括：聚酰亞胺表面研磨機(jī)理、聚酰亞胺材料研磨作用效果分析和試驗(yàn)研究、研磨顆粒對聚酰亞胺材料表面微觀結(jié)構(gòu)的影響和聚酰亞胺表面研磨去除效率研究。2.1 聚酰亞胺材料研磨理論分析材料的研磨加工過程是一個(gè)復(fù)雜的、由許多因素決定的加工過程，，一般很難找到準(zhǔn)確、全面描述表面去除量與各種工藝參數(shù)之間的數(shù)學(xué)模型。廣泛采用的 Preston 方程，能夠?qū)ぜ诓煌霓D(zhuǎn)速比、不同偏心距、不同壓強(qiáng)分布情況下，對材料相對去除速率進(jìn)行理想的模擬計(jì)算[24]。但實(shí)際情況更為復(fù)雜[25,26]，通常使用的研磨顆粒要比加工材料更堅(jiān)硬，精細(xì)磨料和工件接觸時(shí)會(huì)在表面層產(chǎn)生微小碎片[27]，因此研磨過程中的速度和壓力對研磨效果有很大的影響。研磨顆粒的物理性質(zhì)（包括硬度和顆粒形狀等）和顆粒直徑對研磨速率和研磨效果都有至關(guān)重要的影響，在一定范圍內(nèi)，研磨效率與研磨顆粒大小成線性關(guān)系[28,29]。典型的研磨設(shè)備如圖 2-1 所示：
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG580.68

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2619951