钛酸锶电瓷基片动态磁场磁流变抛光研究

发布时间：2018-06-27 09:08

  本文选题：动态磁场 + 磁流变抛光　； 参考：《广东工业大学》2017年硕士论文

【摘要】：电子陶瓷材料及其元器件作为电子信息产业重要的组成部分,对电子信息产业的发展和技术创新有着重要的支撑作用,具有显著的社会效益和经济效益。钛酸锶陶瓷材料(SrTiO3)作为一种新型多功能电瓷材料,具有介电常数高、热稳定性好、抗高压性好等特征,已成为电容器、压敏陶瓷和热敏元件等的优选材料。随着应用需求的发展,需要钛酸锶电瓷基片尺寸达到2英寸厚度小到0.1mm并具有光滑平坦表面(Ra≤0.01μm),而钛酸锶陶瓷由无压烧结制成,材料具有“薄、软、脆、翘”的特征,难以有效加工。因此,对于钛酸锶陶瓷材料,解决基片的破碎率,获得无损伤平整光滑表面,保证加工后表面的完整性是急需解决的关键问题。基于对集群磁流变抛光技术研究,提出动态磁场磁流变抛光加工方法,永磁体偏心旋转,将静磁场转化为动态磁场,磁力线方向会随着永磁体的偏心旋转而变化,驱动磁流变抛光液中的磁流变粒子和磨粒在轴向、径向、切向等多维运动而重新分布,实现抛光垫的形状和性能迅速恢复以及磨料的更新,达到对工件高效率,高精度,均匀化磁流变抛光。研制出了动态磁场单点磁流变抛光装置,采用单晶硅作为试验材料,以表面粗糙度、表面形貌、材料去除率等作为评价指标,分析了影响动态磁场磁流变抛光的主要因素,研究了动态磁场磁流变抛光方式的加工效果。抛光后工件表面呈环带特征,当永磁体旋转偏心距5mm,加工间隙1.1mm,加工时间在50min到70min之间,磨料为碳化硅时,可以获得较好的抛光效果,通过对比钛酸锶电瓷基片、单晶硅、单晶6H-Si C的抛光效果,分析了动态磁场磁流变抛光方式的优点和可行性。基于动态磁场磁流变抛光方式,设计了多个永磁体可同时旋转的新型动态磁场集群磁流变抛光装置,采用微型压电式传感器搭建了测量动态磁场磁流变抛光垫对工件表面作用力的试验平台。通过系统试验,分析了动态磁场磁流变抛光力特性,研究了永磁体转速、加工间隙和工件的运动方式对磁流变抛光力的影响规律。采用动态磁场集群磁流变抛光装置对钛酸锶电瓷基片进行动态磁场单点磁流变抛光,研究了磨料种类、加工间隙、永磁体转速、永磁体旋转偏心距等工艺参数对加工效果的影响规律,获得了钛酸锶电瓷基片动态磁场磁流变抛光的最佳工艺参数,实现了光滑平坦化的磁流变抛光。通过对单点定向动态磁场磁流变抛光后的钛酸锶电瓷基片表面进行分析,详细分析了动态磁场作用下磨粒的行为规律与作用机制,研究了钛酸锶电瓷基片的材料去除机理,结果发现所有材料均在弹塑性变形下被去除。
[Abstract]:As an important part of electronic information industry, electronic ceramic material and its components play an important supporting role in the development of electronic information industry and technological innovation, and have remarkable social and economic benefits. Strontium titanate ceramic material (SrTiO3) is a new type of multifunctional ceramic material with high dielectric constant, good thermal stability and good resistance to high voltage. It has become an excellent material for capacitors, varistor ceramics and thermistors. With the development of application, it is necessary that the substrate size of strontium titanate is 2 inches thick to 0.1mm and have a smooth and flat surface (Ra 鈮，

本文编号：2073410