纳米金刚石超精磨磨具的成型工艺及组织调控
发布时间：2021-06-16 04:45
目前大部分的纳米金刚石超精磨磨具是利用冷压等传统成型工艺制备的,无法获得均匀的磨具组织结构,从而保证加工表面质量的一致;而且通过传统成型工艺制备的纳米金刚石超精磨磨具气孔率小且分布不均匀,使得纳米金刚石超精磨磨具的磨削性能降低。因此,本文利用直接发泡凝胶注模成型工艺制备纳米金刚石超精磨磨具,并通过对其工艺参数的调整,制备出了组织结构均匀、气孔率大于80%且金刚石分布均匀的纳米金刚石超精磨磨具。利用直接发泡凝胶注模成型工艺制备具有超高气孔率的陶瓷结合剂磨具,并对其组织结构进行调控。采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、热分析仪（DSC-TG）和X射线衍射仪（XRD）等对陶瓷磨具样品进行了表征。首先对陶瓷结合剂与SiC混合浆料的粘度、悬浮稳定性、固化时间和发泡量进行了考察,并对磨具样品烧结后的抗折强度、收缩率、气孔率和体积密度进行了测试。实验结果表明:当柠檬酸铵（TAC）和聚丙烯酸铵（NH4PAA）的加入量分别为混合物浆料的1.8 wt.%和2 wt.%,且当混合物浆料的pH值在10左右时,浆料有较好的分散稳定性;在80 mL的混合物浆料中,当丙烯酰胺（AM）浓度在...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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图 1-2 超精密磨削技术特点的描述璃的超精密磨削[19]。超精密磨削工艺的选择取决于接触面，可以大概分为三个不同的工艺过程：面接触接触主要用于加工大量或中等数量的工件，而点接触品的生产。由于工件和磨具仅在一个点上接触，因此但生产效率很低。例如，用于制造非球面和自由曲超精密磨削[20]。对于集成电路（IC）制造，称为“是基本的基板材料。硅晶片呈现单晶结构，具有较少境来确定晶体取向的特性。晶圆的加工工艺过程可切片、精加工、检查和外延。加工后晶圆的直径一般平整度和表面粗糙度的最高要求。构的超精密磨削[21]。随着微观和纳米级别的特征和，但工艺知识和机床设计无法缩小到微观尺寸，这就
1.2 多孔陶瓷材料多孔陶瓷（PorousCeramics）由于具有高透过性、比表面积大、以及耐高温、耐腐蚀等优点，逐渐应用于过滤、隔热、吸音和催化等领域[23, 24]。近年来，随着多孔陶瓷材料潜力的进一步开发，其应用领域也进一步扩展到了电子、光电和生物化学等诸多领域。1.2.1 泡沫陶瓷材料简介泡沫陶瓷是一种由气孔在三维空间上通过各种方式排列组成气孔堆积结构的新兴陶瓷材料，并且其组织结构（孔形状、孔大小、气孔率）和化学性能均可以通过对制备过程中的工艺参数的调整来调控。大部分的泡沫陶瓷材料是开孔结构陶瓷，但其中会有少量的闭孔结构存在。泡沫陶瓷除了具有多孔陶瓷材料的优良性能，还具有高热稳定性、高气孔率等优异性能[25, 26]。不同结构的泡沫陶瓷如图 1-3 所示。(a) (b)
【参考文献】：
期刊论文
[1]ELID超精密镜面磨削设备[J]. 张立新. 西安工业大学学报. 2018(02)
[2]泡沫分离法在表面活性剂废水中的研究现状[J]. 范金石,潘旭亮,刘丽娜,雷东. 山东化工. 2018(07)
[3]半导体硅晶片超精密加工研究[J]. 李媛. 电子工业专用设备. 2018(01)
[4]微振动对超精密撞点加工精度影响[J]. 张一博,刘强,颜志涛,周春强,姚建华. 组合机床与自动化加工技术. 2018(02)
[5]硬脆材料旋转超声加工技术的研究现状及展望[J]. 冯平法,王健健,张建富,吴志军. 机械工程学报. 2017(19)
[6]多孔陶瓷渗灌材料的导水性能研究[J]. 张永政,张增志,李亚男. 山东工业技术. 2017(03)
[7]小口径非球面光学玻璃透镜模具超精密数控复合机床的研发与应用[J]. 尹韶辉,陈逢军,龚胜,余剑武,尹自强,关朝亮,曹成国,曹晓红. 世界制造技术与装备市场. 2016(04)
[8]精密超精密加工技术综述[J]. 周甚. 科技风. 2016(09)
[9]多孔陶瓷的制备工艺及应用的现状[J]. 黄新友,马旭,王选,孙旗. 中国陶瓷. 2015(09)
[10]晶圆超精密磨削加工表面层损伤的研究[J]. 张文斌,高岳,张敏杰. 电子工业专用设备. 2015(05)
博士论文
[1]单晶硅材料超精密磨削机理研究[D]. 陈卓.广东工业大学 2013
硕士论文
[1]高分子网络凝胶法陶瓷结合剂微纳米金刚石磨具的制备[D]. 李亚朋.燕山大学 2016
[2]超细金刚石SiO2包覆及在多组元盐溶液中分散稳定性[D]. 王丽萍.燕山大学 2015
[3]直接发泡法制备结构可控泡沫陶瓷[D]. 王敏.天津大学 2012
[4]高分子网络凝胶法制备超细陶瓷结合剂及其表征[D]. 张贝贝.燕山大学 2010
本文编号：3232386
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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图 1-2 超精密磨削技术特点的描述璃的超精密磨削[19]。超精密磨削工艺的选择取决于接触面，可以大概分为三个不同的工艺过程：面接触接触主要用于加工大量或中等数量的工件，而点接触品的生产。由于工件和磨具仅在一个点上接触，因此但生产效率很低。例如，用于制造非球面和自由曲超精密磨削[20]。对于集成电路（IC）制造，称为“是基本的基板材料。硅晶片呈现单晶结构，具有较少境来确定晶体取向的特性。晶圆的加工工艺过程可切片、精加工、检查和外延。加工后晶圆的直径一般平整度和表面粗糙度的最高要求。构的超精密磨削[21]。随着微观和纳米级别的特征和，但工艺知识和机床设计无法缩小到微观尺寸，这就
1.2 多孔陶瓷材料多孔陶瓷（PorousCeramics）由于具有高透过性、比表面积大、以及耐高温、耐腐蚀等优点，逐渐应用于过滤、隔热、吸音和催化等领域[23, 24]。近年来，随着多孔陶瓷材料潜力的进一步开发，其应用领域也进一步扩展到了电子、光电和生物化学等诸多领域。1.2.1 泡沫陶瓷材料简介泡沫陶瓷是一种由气孔在三维空间上通过各种方式排列组成气孔堆积结构的新兴陶瓷材料，并且其组织结构（孔形状、孔大小、气孔率）和化学性能均可以通过对制备过程中的工艺参数的调整来调控。大部分的泡沫陶瓷材料是开孔结构陶瓷，但其中会有少量的闭孔结构存在。泡沫陶瓷除了具有多孔陶瓷材料的优良性能，还具有高热稳定性、高气孔率等优异性能[25, 26]。不同结构的泡沫陶瓷如图 1-3 所示。(a) (b)
【参考文献】：
期刊论文
[1]ELID超精密镜面磨削设备[J]. 张立新. 西安工业大学学报. 2018(02)
[2]泡沫分离法在表面活性剂废水中的研究现状[J]. 范金石,潘旭亮,刘丽娜,雷东. 山东化工. 2018(07)
[3]半导体硅晶片超精密加工研究[J]. 李媛. 电子工业专用设备. 2018(01)
[4]微振动对超精密撞点加工精度影响[J]. 张一博,刘强,颜志涛,周春强,姚建华. 组合机床与自动化加工技术. 2018(02)
[5]硬脆材料旋转超声加工技术的研究现状及展望[J]. 冯平法,王健健,张建富,吴志军. 机械工程学报. 2017(19)
[6]多孔陶瓷渗灌材料的导水性能研究[J]. 张永政,张增志,李亚男. 山东工业技术. 2017(03)
[7]小口径非球面光学玻璃透镜模具超精密数控复合机床的研发与应用[J]. 尹韶辉,陈逢军,龚胜,余剑武,尹自强,关朝亮,曹成国,曹晓红. 世界制造技术与装备市场. 2016(04)
[8]精密超精密加工技术综述[J]. 周甚. 科技风. 2016(09)
[9]多孔陶瓷的制备工艺及应用的现状[J]. 黄新友,马旭,王选,孙旗. 中国陶瓷. 2015(09)
[10]晶圆超精密磨削加工表面层损伤的研究[J]. 张文斌,高岳,张敏杰. 电子工业专用设备. 2015(05)
博士论文
[1]单晶硅材料超精密磨削机理研究[D]. 陈卓.广东工业大学 2013
硕士论文
[1]高分子网络凝胶法陶瓷结合剂微纳米金刚石磨具的制备[D]. 李亚朋.燕山大学 2016
[2]超细金刚石SiO2包覆及在多组元盐溶液中分散稳定性[D]. 王丽萍.燕山大学 2015
[3]直接发泡法制备结构可控泡沫陶瓷[D]. 王敏.天津大学 2012
[4]高分子网络凝胶法制备超细陶瓷结合剂及其表征[D]. 张贝贝.燕山大学 2010
本文编号：3232386
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