浙江工业大学机械工程学院超精密加工研究中心
- 作品数：60 被引量：379H指数：9
- 相关作者：周芬芬邵琦范红伟郑斌更多>>
- 相关机构：杭州职业技术学院友嘉机电学院湖南大学机械与运载工程学院湖南大学机械与运载工程学院国家高效磨削工程技术研究中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金浙江省自然科学基金浙江省教育厅科研计划更多>>
- 相关领域：金属学及工艺机械工程一般工业技术化学工程更多>>
- 化学机械干式研磨的转化率建模及优化试验
- 2019年
- 化学机械干式研磨的最大去除率产生于化学固相反应与机械作用达到平衡时。建立了固相反应转化率的数学模型,以全面分析其影响因素。从影响因素中选择4个主要参数,展开固结SiO2磨料磨具研磨蓝宝石的试验研究。试验结果表明,按影响显著程度由高到低排列的4个参数分别为磨具转速、载荷、磨料粒径、磨料与结合剂的质量百分比,所研究范围内的化学机械作用最优参数组合是:粒径45μm,百分比30%,载荷0.6MPa,转速150r/min。
- 袁巨龙王洁吕冰海黄晟张韬杰杭伟
- 关键词：研磨固相反应转化率磨具
- 超薄石英晶片超精密抛光实验的研究被引量：8
- 2013年
- 为了解决超薄石英晶片高表面质量的加工问题,以及寻求一种高效低成本的加工方法,将一种新的超精密抛光工艺应用到超薄石英晶片的加工中。给出了加工过程中的抛光原理,制定出了在研磨和抛光过程中的最优实验条件,并对加工后超薄石英晶片的粗糙度和厚度做了详细的分析;讨论了磨粒的尺寸对表面粗糙度和材料去除率的影响,同时对加工过程的材料去除机理做了论述,以表面粗糙度和厚度为评价目标对超薄石英晶片的加工特性和表面质量进行了评价。研究结果表明:使用该实验的工艺加工超薄石英晶片可以得到厚度为99.4μm、表面粗糙度为0.82 nm的超光滑表面;同时,该研究还发现通过延长抛光时间可以减小石英晶片的表面残余应力,可有效控制石英晶片四角"翘曲"现象,得到更好的平面度和平行度。
- 孙磊郭伟刚袁巨龙邓乾发冯铭吕冰海
- 关键词：材料去除机理
- 晶体取向对蓝宝石晶片抛光加工的影响研究
- 2021年
- 目的对比分析不同晶向蓝宝石晶圆抛光结果,优化加工参数,探究晶体取向对抛光结果的影响规律。方法选取A、C面蓝宝石晶片(50.8 mm)为研究对象,采用控制变量法,分别以加工载荷(9.87、14.81、19.75 kPa)和抛光盘转速(20、40、60、80 r/min)为变量,以表面粗糙度Ra和材料去除率MRR为评价指标,对两种晶体取向的蓝宝石晶片进行抛光加工试验,借助3D表面轮廓仪与扫描电子显微镜SEM,对加工前后蓝宝石晶片的表面形貌进行对比,并根据试验结果优化加工参数。结果A、C面蓝宝石晶片的表面粗糙度与材料去除率,随时间均表现出先快速下降,然后逐渐变缓,最后趋于稳定的趋势。当选取转速60 r/min、载荷14.81 kPa的参数组合时,两种晶片获得目标最小粗糙度和最大材料去除率,最终得到A面Ra=24.874 nm,MRR=3.715 nm/min,C面Ra=2.763 nm,MRR=7.647 nm/min,C面材料去除率为A面的2.1~2.5倍。结论蓝宝石晶体取向作用对材料加工结果存在显著影响,在相同的加工条件下,相较于A面蓝宝石,C面蓝宝石更容易获得纳米级的表面质量和更高的材料去除率,即C面更易加工。
- 曹霖霖郭路广袁巨龙张翔吕冰海马毅杭伟赵萍
- 关键词：晶体取向蓝宝石抛光表面粗糙度材料去除率
- 圆柱表面声波辅助剪切增稠抛光优化实验研究被引量：8
- 2016年
- 目的获得声波辅助剪切增稠抛光方法抛光轴承钢圆柱表面的最佳工艺参数。方法应用田口法,对声波辅助剪切增稠抛光过程中影响工件材料去除率,以及表面粗糙度的声波频率、声波功率、声波波形等参数进行实验与优化分析,以材料去除率、表面粗糙度为评价条件,得到最优抛光参数,并在最优参数条件下做多组重复性实验以验证结果的可靠性。利用金相显微镜、光学轮廓仪等测试手段对加工后的工件进行表面形貌检测。结果以材料去除率为评价指标,声波频率影响最为显著,声波功率影响次之,声波波形影响最小;以表面粗糙度为评价指标时,声波波形影响最为显著,声波频率影响次之,声波功率影响最小。结论在声波频率为20 Hz、声波功率为25 W、正弦波形条件下,工件材料去除率最高,材料去除率达到了11.32μm/h;在声波频率为60 Hz、声波功率25 W、正弦波形条件下,工件表面质量最佳,抛光1 h后工件平均表面粗糙度Ra由100 nm下降至7 nm以内,最低达到了4.48 nm。
- 戴伟涛吕冰海翁海舟邵琦
- 关键词：功率波形
- 采用多糖结合剂磨具的单晶蓝宝石加工被引量：1
- 2020年
- 提出了一种用于单晶蓝宝石绿色加工的新型多糖结合剂磨具。设计了磨具的配方和制备工艺,研究了微波处理对多糖凝胶性能的影响。制作了磨具试样并对单晶蓝宝石进行了加工试验。研究发现,随着交联多糖比例的增加,多糖凝胶的结晶度降低。含有交联多糖的磨具试样具有较高的表面硬度。加工试验结果表明,采用这种新型磨具,蓝宝石晶片的表面质量得到了显著的改善。当磨具砂结比为2∶1时,材料去除率可达0.68μm/min,提高磨具砂结比可获得较好的自锐性能,但材料去除能力降低,磨具磨耗增大。初步验证了多糖材料作为磨具结合剂的有效性。
- 吴喆朱衍飞陈俊鹏朱自超刘志峰袁巨龙姚蔚峰
- 关键词：微波处理
- 电极形状对介电泳抛光影响的仿真研究被引量：3
- 2017年
- 为了解决平面抛光加工中提高精度和效率的难题,根据中性微粒在非均匀电场中可以产生介电泳效应,提出了一种可以提高抛光均匀性和效率的介电泳抛光方法.讨论了介电泳理论及抛光原理,运用COMSOL软件仿真分析了不同电极的电场线分布.仿真结果表明:圆环70~90mm电极形状的电场线分布最不均匀.进行了相应电极的加工试验,试验结果表明:使用圆环70~90mm电极时材料去除率最大,达到0.573mg/min,相比传统CMP提升了19.9%.使用圆Φ60mm电极形状,工件材料去除最均匀、抛光效率最高,2.5h可以将Φ76.2mm硅片全部抛亮,比传统CMP提高了3.6倍,且最终表面粗糙度为0.97nm.在实际加工中,圆Φ60mm电极形状最适合Φ76.2mm硅片的介电泳抛光.
- 赵天晨袁巨龙邓乾发杭伟
- 关键词：抛光均匀性
- 偏心式变曲率沟槽加工球体的研究
- 本文采用偏心式变曲率沟槽加工球体，研究该加工方式下球体的几何运动学特性及球面加工轨迹的分布，并通过加工实验分析球体圆度及表面粗糙度的变化。应用偏心式变曲率沟槽加工方式，该方式中球体依序由磨盘中部沿变曲率沟槽逐渐向外作自转...
- 周芬芬袁巨龙姚蔚峰赵萍余龙芬
- 关键词：表面粗糙度
- 文献传递
- 化学机械抛光过程中抛光垫修整的研究被引量：3
- 2007年
- 抛光垫是化学机械抛光(CMP)系统的重要组成部分,具有贮存、输送抛光液等作用,对晶片的去除率和平整度起着至关重要的作用。本文介绍和探讨了CMP过程中抛光垫修整对抛光垫表面结构以及对CMP过程影响规律。研究结果表明,抛光垫与晶片的接触面积、抛光速率、平坦化效果等都受到抛光垫修整的影响。大的修整深度能够获得较高的抛光去除率,而较小的修整深度则更有利于获得较好的平坦化效果。修整效果可以通过修整器的设计、修整工艺参数以及加工参数进行调整。
- 赵文宏周兆忠吕冰海
- 关键词：化学机械抛光抛光垫修整
- 大型对数凸形圆柱滚子磨削加工结果分析被引量：1
- 2021年
- 为满足客户需求,开展了大型圆柱滚子对数凸度成形磨削加工试验,阐述了加工原理,确定了磨削加工工艺。根据圆柱滚子凸度轮廓的已知数据,结合Solidworks样条曲线拟合,得到砂轮工作面内凹曲线上相应点的修整量占比。采用直线插补原理控制金刚石笔修整轨迹,将砂轮工作面修整成内凹的对数曲线廓形,加工时将砂轮工作面形状复映到滚子素线上。试验结果表明:滚子检测技术指标均能满足产品要求,且轴向跳动和圆度误差远小于产品要求值,滚子凸度最大值为89.8μm,滚子两侧凸度偏差不超过1.5μm。
- 周芬芬周芬芬袁巨龙袁巨龙何城成
- 关键词：滚动轴承大型轴承圆柱滚子凸度砂轮修整
- 大粒径SiO_2磨粒固结磨具加工蓝宝石试验研究被引量：6
- 2017年
- 目的验证大粒径(>30μm)SiO_2磨粒固结磨具加工蓝宝石晶片的有效性,优化磨具配方,为实现蓝宝石晶片高效、高质量、低成本加工提供有效参考。方法制作不同配方的氯氧镁结合剂SiO_2固结磨具加工蓝宝石,以去除率、表面粗糙度为评价指标,研究磨粒粒度、结合剂比例、磨粒含量对加工效果的影响。结果 6种不同粒径(均>30μm)的SiO_2磨粒固结磨具加工蓝宝石,表面粗糙度均有改善,粒径越小,改善效果越好。结合剂中,活性Mg O、MgCl_2和H_2O三者的摩尔比会影响去除率和粗糙度。磨具磨粒的含量高,去除率高,粗糙度小。结论氯氧镁结合剂中,活性MgO:MgCl_2:H_2O的摩尔比为7:1:16,325#SiO_2为磨粒,磨粒质量占结合剂质量的60%,制作磨具加工蓝宝石,转速210 r/min,加载0.4 MPa,加工3 h,去除率为平均17μm/h,表面粗糙度Ra由初始平均345 nm改善至平均9 nm。
- 王洁袁巨龙吕冰海吕迅曹霖霖彭超飞
- 关键词：SIO2固结磨具大粒径蓝宝石固相反应
