氧化铝磨料制备、抛光浆料稳定性及其抛光性能的研究
发布时间：2021-09-18 11:51
蓝宝石具有高硬度（莫氏硬度9）、优异的耐腐蚀性以及良好的光学和机械性能,因此广泛应用于固态激光器,精密抗摩擦轴承,红外窗口,半导体芯片基板等高科技领域。随着科技迅猛的发展,对蓝宝石表面平整度要求越来越高,而化学机械抛光（CMP）是目前最普遍的表面加工技术,是公认的唯一可以实现全局平坦化抛光方法,所以用化学机械抛光对蓝宝石表面的超精密抛光成为研究的热点。在CMP中,抛光浆料和抛光磨料扮演着重要角色,对蓝宝石的抛光质量有直接的影响。本文研究了将氧化铝磨料分散于硅溶胶中获得了稳定性及抛光性能均较好的抛光浆料。采用均相沉淀法制备出粒径分别为320nm、500nm、1.0μm左右的球形氧化铝磨料,采用直接沉淀法制备出粒径320nm的不规则形貌的氧化铝磨料,并将不同粒径、形貌的氧化铝对蓝宝石进行抛光,得出粒径为1.0μm的球形氧化铝具有较佳的抛光效果。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等手段对样品的形貌、物象等进行表征。通过Zeta电位对抛光浆料的分散稳定性进行检测,通过原子力显微镜（AFM）对蓝宝石抛光前后的表面粗糙度进行检测。主要结果如下:将氧化铝磨料分散在硅溶胶中,体系的稳定...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Al2O3的SEM图像
3.5 不同分散介质的抛光浆料在 12h 后沉降情至右的分散介质依次是：水、硅溶胶、氧化铈.5 The slurry of different dispersion media settles afpersion media from left to right are: H2O, silica sol,02468101214ZetaPotential/mVDifferent dispersing mediumH2O silica sol oxide sol图 3.6 Zeta 电位与分散介质的关系ationship between Zeta potential and different dispe
为 7.5wt%氧化铝分散于不同介质制成的 pH 为速率及表面粗糙度的影响。由图可知，氧化铝分分散于 0.02wt%氧化铈溶胶中材料去除率有所提以硅溶胶做分散介质时，蓝宝石的材料去除率时，氧化铝磨料由于静电力等作用发生团聚、聚低，所以材料去除速率较低，抛光后的蓝宝石表散介质时，Al2O3磨料的分散稳定性得以提高，中，使其材料去除速率增加，抛光后的蓝宝石表做分散介质时，由于硅溶胶对氧化铝具有稳定作体系内研磨成分以 Al2O3、SiO2共同存在，且磨学反应生成硬度较低的 Al2Si2O7，加速了后续的宝石的材料去除速率并降低了蓝宝石的表面粗 0.02wt%的硅溶胶。稳定性及对蓝宝石化学机械抛光性能的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]高分散纳米薄水铝石和纳米氧化铝的制备及其对甲基橙的吸附性能[J]. 吴彩红,郑国源,王吉林,莫淑一,邹正光,龙飞. 无机化学学报. 2019(03)
[2]磨粒和抛光垫特性对蓝宝石超声化学机械抛光的影响[J]. 钟敏,袁任江,李小兵,陈建锋,许文虎. 中国表面工程. 2018(06)
[3]磁流变抛光技术发展[J]. 沙树静,胡锦飞,张和权. 机械工程师. 2018(07)
[4]纳米氧化铝的制备及应用进展[J]. 杨春香,高明亮. 山东工业技术. 2018(13)
[5]在线电解修整磨削与化学机械抛光相结合的蓝宝石基片组合加工技术[J]. 徐志强,尹韶辉,姜胜强,朱科军. 中国机械工程. 2018(11)
[6]单晶蓝宝石基片抛光工艺研究进展[J]. 陈刚,肖强. 工具技术. 2018(03)
[7]蓝宝石超精密研磨加工研究进展[J]. 万林林,戴鹏,刘志坚,邓朝晖. 兵器材料科学与工程. 2018(01)
[8]氧化铝颗粒的表面改性及其在C平面（0001）蓝宝石衬底上的化学机械抛光（CMP）性质（英）[J]. 汪为磊,刘卫丽,白林森,宋志棠,霍军朝. 无机材料学报. 2017(10)
[9]不同粒径磨料对蓝宝石晶片及其抛光过程的影响[J]. 张丽萍,苗如林,沈正皓,郭立,陈庆敏,林海,李春,李建勳,曾繁明,刘景和. 硅酸盐学报. 2018(01)
[10]钴掺杂硅溶胶的制备及其在A向蓝宝石抛光中的应用（英文）[J]. 王丹,汪为磊,秦飞,刘卫丽,施利毅,宋志棠. 表面技术. 2017(08)
博士论文
[1]硅溶胶分散氧化铝浆料的稳定机理及免脱气胶态原位凝固成型制备莫来石陶瓷研究[D]. 孔德玉.浙江大学 2005
硕士论文
[1]酸性氧化铝纳米颗粒的稳定性研究及在化学机械抛光中的应用[D]. 刘林林.山东大学 2018
[2]改性硅溶胶制备及其对蓝宝石抛光性能的研究[D]. 张雷.合肥工业大学 2018
[3]硬脆材料（蓝宝石、微晶玻璃）晶片化学机械抛光研究[D]. 王金普.安徽工业大学 2016
[4]纳米氧化铝的制备及改性研究[D]. 王洁.北京化工大学 2016
[5]纳米氧化铝晶粒改性及分散的研究[D]. 王立成.大连理工大学 2014
[6]单晶蓝宝石基片固结磨料机械化学抛光技术[D]. 臧江龙.大连理工大学 2013
[7]水溶液沉淀法制备超细球形氧化铝的工艺研究[D]. 巢昺轩.南京理工大学 2012
[8]蓝宝石CMP加工机理与工艺技术的研究[D]. 吴健.浙江工业大学 2012
[9]高纯硅溶胶的制备研究[D]. 屈海宁.南昌大学 2011
[10]蓝宝石晶片化学机械抛光液的研制[D]. 李树荣.大连理工大学 2008
本文编号：3400088
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Al2O3的SEM图像
3.5 不同分散介质的抛光浆料在 12h 后沉降情至右的分散介质依次是：水、硅溶胶、氧化铈.5 The slurry of different dispersion media settles afpersion media from left to right are: H2O, silica sol,02468101214ZetaPotential/mVDifferent dispersing mediumH2O silica sol oxide sol图 3.6 Zeta 电位与分散介质的关系ationship between Zeta potential and different dispe
为 7.5wt%氧化铝分散于不同介质制成的 pH 为速率及表面粗糙度的影响。由图可知，氧化铝分分散于 0.02wt%氧化铈溶胶中材料去除率有所提以硅溶胶做分散介质时，蓝宝石的材料去除率时，氧化铝磨料由于静电力等作用发生团聚、聚低，所以材料去除速率较低，抛光后的蓝宝石表散介质时，Al2O3磨料的分散稳定性得以提高，中，使其材料去除速率增加，抛光后的蓝宝石表做分散介质时，由于硅溶胶对氧化铝具有稳定作体系内研磨成分以 Al2O3、SiO2共同存在，且磨学反应生成硬度较低的 Al2Si2O7，加速了后续的宝石的材料去除速率并降低了蓝宝石的表面粗 0.02wt%的硅溶胶。稳定性及对蓝宝石化学机械抛光性能的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]高分散纳米薄水铝石和纳米氧化铝的制备及其对甲基橙的吸附性能[J]. 吴彩红,郑国源,王吉林,莫淑一,邹正光,龙飞. 无机化学学报. 2019(03)
[2]磨粒和抛光垫特性对蓝宝石超声化学机械抛光的影响[J]. 钟敏,袁任江,李小兵,陈建锋,许文虎. 中国表面工程. 2018(06)
[3]磁流变抛光技术发展[J]. 沙树静,胡锦飞,张和权. 机械工程师. 2018(07)
[4]纳米氧化铝的制备及应用进展[J]. 杨春香,高明亮. 山东工业技术. 2018(13)
[5]在线电解修整磨削与化学机械抛光相结合的蓝宝石基片组合加工技术[J]. 徐志强,尹韶辉,姜胜强,朱科军. 中国机械工程. 2018(11)
[6]单晶蓝宝石基片抛光工艺研究进展[J]. 陈刚,肖强. 工具技术. 2018(03)
[7]蓝宝石超精密研磨加工研究进展[J]. 万林林,戴鹏,刘志坚,邓朝晖. 兵器材料科学与工程. 2018(01)
[8]氧化铝颗粒的表面改性及其在C平面（0001）蓝宝石衬底上的化学机械抛光（CMP）性质（英）[J]. 汪为磊,刘卫丽,白林森,宋志棠,霍军朝. 无机材料学报. 2017(10)
[9]不同粒径磨料对蓝宝石晶片及其抛光过程的影响[J]. 张丽萍,苗如林,沈正皓,郭立,陈庆敏,林海,李春,李建勳,曾繁明,刘景和. 硅酸盐学报. 2018(01)
[10]钴掺杂硅溶胶的制备及其在A向蓝宝石抛光中的应用（英文）[J]. 王丹,汪为磊,秦飞,刘卫丽,施利毅,宋志棠. 表面技术. 2017(08)
博士论文
[1]硅溶胶分散氧化铝浆料的稳定机理及免脱气胶态原位凝固成型制备莫来石陶瓷研究[D]. 孔德玉.浙江大学 2005
硕士论文
[1]酸性氧化铝纳米颗粒的稳定性研究及在化学机械抛光中的应用[D]. 刘林林.山东大学 2018
[2]改性硅溶胶制备及其对蓝宝石抛光性能的研究[D]. 张雷.合肥工业大学 2018
[3]硬脆材料（蓝宝石、微晶玻璃）晶片化学机械抛光研究[D]. 王金普.安徽工业大学 2016
[4]纳米氧化铝的制备及改性研究[D]. 王洁.北京化工大学 2016
[5]纳米氧化铝晶粒改性及分散的研究[D]. 王立成.大连理工大学 2014
[6]单晶蓝宝石基片固结磨料机械化学抛光技术[D]. 臧江龙.大连理工大学 2013
[7]水溶液沉淀法制备超细球形氧化铝的工艺研究[D]. 巢昺轩.南京理工大学 2012
[8]蓝宝石CMP加工机理与工艺技术的研究[D]. 吴健.浙江工业大学 2012
[9]高纯硅溶胶的制备研究[D]. 屈海宁.南昌大学 2011
[10]蓝宝石晶片化学机械抛光液的研制[D]. 李树荣.大连理工大学 2008
本文编号：3400088
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