本文關(guān)鍵詞：基于固相反應(yīng)的半固著磨具及其對(duì)藍(lán)寶石拋光的探索研究

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【摘要】：為解決藍(lán)寶石基片在研磨拋光過程中,表面容易產(chǎn)生劃痕、裂紋、亞表面損傷、去除率低等問題,本文基于固相反應(yīng)的半固著軟質(zhì)磨粒加工技術(shù),研發(fā)了一種具有優(yōu)良拋光性能的半固著磨具,研究其關(guān)鍵制作技術(shù),檢測半固著磨具機(jī)械性能。最后通過藍(lán)寶石拋光實(shí)驗(yàn)測試半固著磨具加工性能。本文主要研究工作包括:研究了基于固相反應(yīng)的半固著磨具加工機(jī)理,分析了藍(lán)寶石晶片發(fā)生固相反應(yīng)的條件及影響因素。根據(jù)化學(xué)熱力學(xué)原理,利用HSC Chemistry軟件仿真驗(yàn)證SiO2、CeO2磨粒與藍(lán)寶石晶片發(fā)生固相反應(yīng)的可能性。研究了半固著磨具的制作工藝及磨具質(zhì)量影響因素。根據(jù)半固著磨具的技術(shù)指標(biāo),選擇制作磨具的原材料:兩種不同的磨粒(SiO2和CeO2),結(jié)合劑及造孔劑等。以磨具硬度為目標(biāo)函數(shù),采用回歸法設(shè)計(jì)磨具配比。對(duì)磨具的原材料混和、固定成型、干燥硬化及表面修整等工藝進(jìn)行分析研究,制作出符合要求的半固著磨具。分析了半固著磨具的制作流程及影響磨具質(zhì)量的關(guān)鍵因素。檢測了兩組半固著磨具(SiO2磨具、CeO2磨具)的物理特性,包括硬度、抗壓性能、微觀組織。用兩組半固著磨具對(duì)藍(lán)寶石拋光實(shí)驗(yàn),采用試驗(yàn)設(shè)計(jì)法研究不同磨粒對(duì)藍(lán)寶石表面質(zhì)量及去除率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果,采用SiO2磨粒和不飽和樹脂結(jié)合劑制作的半固著磨具,在拋光藍(lán)寶石6小時(shí)后,材料去除率為1.32μm/h,且表面粗糙度Ra從22nm降至6nm。綜上所述,基于固相反應(yīng)原理所制作的半固著磨具對(duì)藍(lán)寶石拋光,具有高效、低損傷的特點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】：藍(lán)寶石 半固著磨具 固相反應(yīng) 化學(xué)機(jī)械拋光 磨具制作
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG74;TG580.692
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 課題研究背景10-15
• 1.1.1 藍(lán)寶石晶體材料特性11-13
• 1.1.2 藍(lán)寶石基片的應(yīng)用13-15
• 1.2 藍(lán)寶石拋光加工國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.1 國外技術(shù)研究現(xiàn)狀15
• 1.2.2 國內(nèi)技術(shù)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 半固著磨粒加工技術(shù)16-18
• 1.4 課題的研究意義及論文主要內(nèi)容18-22
• 1.4.1 課題的研究意義18-20
• 1.4.2 論文結(jié)構(gòu)安排20-22
• 第2章 基于固相反應(yīng)原理的半固著磨具加工理論研究22-36
• 2.1 半固著磨具的特性22-24
• 2.2 固相反應(yīng)24-26
• 2.3 基于半固著磨具特性和固相反應(yīng)的藍(lán)寶石加工機(jī)理26-34
• 2.3.1 材料去除機(jī)理26-32
• 2.3.2 固相反應(yīng)在加工藍(lán)寶石的可行性32-34
• 2.4 本章小結(jié)34-36
• 第3章 半固著磨具配方設(shè)計(jì)36-46
• 3.1 技術(shù)指標(biāo)36-37
• 3.2 半固著磨具的材料選擇37-41
• 3.2.1 磨料的選擇37-38
• 3.2.2 結(jié)合劑的選擇38-39
• 3.2.3 輔料的選擇39-41
• 3.3 半固著磨具材料配比設(shè)計(jì)41-45
• 3.3.1 設(shè)計(jì)原則41-43
• 3.3.2 回歸設(shè)計(jì)43-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第4章 半固著磨具制作關(guān)鍵技術(shù)研究46-60
• 4.1 磨具制作實(shí)驗(yàn)設(shè)備46-48
• 4.2 半固著磨具制作工藝流程48-50
• 4.3 半固著磨具制作50-51
• 4.4 半固著磨具制作的關(guān)鍵影響因素分析51-58
• 4.4.1 制作工藝的影響51-56
• 4.4.2 配方的影響56-58
• 4.5 本章小結(jié)58-60
• 第5章 半固著磨具關(guān)鍵性能檢測及藍(lán)寶石加工實(shí)驗(yàn)60-68
• 5.1 半固著磨具性能檢測60-63
• 5.1.1 半固著磨具的微觀組織觀測60-61
• 5.1.2 半固著磨具的硬度檢測61
• 5.1.3 半固著磨具的抗壓性能檢測61-63
• 5.2 應(yīng)用半固著磨具的藍(lán)寶石加工實(shí)驗(yàn)63-67
• 5.2.1 藍(lán)寶石加工實(shí)驗(yàn)63-65
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論65-67
• 5.3 本章小結(jié)67-68
• 第6章 總結(jié)與展望68-70
• 6.1 研究總結(jié)68
• 6.2 課題展望68-70
• 符號(hào)說明70-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 致謝76-78
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和成果78

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 許鳳秀,王美婷,李霞;關(guān)于SiO_2與BaCO_3固相反應(yīng)的擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)探討[J];山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年04期

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本文編號(hào)：564906