化学机械磨削技术研究现状与展望

化学机械磨削能通过化学机械协同过程实现单晶硅、石英玻璃等硬脆材料的超精密高质低损加工,被广泛应用于半导体以及光学等领域器件的平坦化加工。在综述化学机械磨削技术材料去除机理、磨削工艺以及复合加工工艺等方面研究现状的基础上,对上述研究现阶段存在的问题进行了分析讨论。分析表明,从固固相化学反应机制和化学机械协同效应角度揭示化学机械磨削机理,有助于从材料去除机理、磨具结构设计以及复合加工工艺开发等角度创新得到提高该技术加工效率的可行性方法。最后,对化学机械磨削技术在多样化加工对象、较复杂结构加工、多能场复合加工工艺以及智能数据库开发等方向的发展进行了展望。     

电磁高速成形新工艺

把冲击的电磁力用到金属成形加工上,这种方法称电磁成形法。电磁成形与爆炸成形及液体中放电成形一样,属于高能速度加工。也就是利用电气、化学或机械贮存的高能量在瞬间放出而进行加工。电磁成形和爆炸成形都能达到15～300米/秒的加工速度,每小时成形量达10000个以上。电磁成形适用于管、板及粉末的高速成形加工。国外在1959年开始研究,现已进入实用阶段,是很有前途的一种加工方法.     

对粉末冶金零件渗碳淬火的体会

(一)粉末冶金的特点粉末冶金是一种少、无切削加工的新工艺,是发展机械工业一门多快好省的新技术。它的生产过程是用化学或机械方法制造各种粉末,然后把粉末压制成各种需要的零件形状,再经适当温度烧结即成。采用粉末冶金法压制零件,其整个工艺过程极为简单,制品尺寸公差范围小,表面光洁度高;此外,对节约金属原材料、节约工时、降低成本、节约工具及机床设备、减少辅助材料的消耗、简化工艺、提高劳动生产率等,均具有显著的效果。     

利用切削廢料中的生铁屑来制造机械另件

在粉末冶金中,往往由于制造粉末的成本较高,妨碍了它的发展,故必须降低粉末的生产成本。降低粉末生产成本的方法可以从两方面着手:一方面是改良粉末的制造方法,提高产量,如采用喷雾法及机械粉碎法等等;另一方面则是利用废料来制造粉末,如利用铁屑、轧钢铁鳞等。生铁屑是比较普遍而便宜的原料,容易粉碎。再经适当的加工,完全适宜于制造不重要的机械另件。应用粉末冶金方法,以生铁屑制造机械另件,花费较小,生产也较简易,只要有低硅生铁屑的任何机械厂都容易办到,而其成本仅为以铁粉所制另件的十分之一。生铁屑在球磨机中粉碎后,再经脱碳退火,     

一种高性能研磨法—磁浮置研磨

以往采用的高性能研磨法,如机械化学研磨、化学机械研磨、电解磨粒研磨等,都是由机械、化学、电解复合作用进行的。如果只用磨粒的机械作用进行研磨加工,就必须增多参与研磨加工的磨粒数量。在总负荷不变的情况下,参与研磨的磨粒越多,加工单位越小,精度就越高。磁浮置研磨法是利用磁性流体的磁浮置现象,使磨粒浮置于磁性流体的上面,形成高密度的磨粒层,     

电子束选区烧结系统粉末操纵装置设计研究

简要探讨了金属零件快速制造技术的发展前景以及电子束快速制造技术的优势,指出电子束快速制造技术将在快速制造领域占有重要位置.从电子束选区烧结系统总体出发,对粉末操纵装置的功能与设计需求展开分析,提出电子束加工对粉末操纵装置的特殊要求,并结合选区烧结系统对粉末操纵装置的要求,通过对可选方案的分析,完成了粉末操纵装置的机械与总体布局设计.     

特种加工技术及其发展趋势

本文简述特种加工技术的概念、作用、分类及使用范畴，并重点分析介绍机械特种加工、电气特种加工、热能特种加工、化学特种加工的现状水平及其发展趋势。     

热喷涂焊层的车削加工

目前,热喷涂焊层主要靠磨削加工,效率低,成本高。探索车削加工,对推广喷涂和喷焊新技术有着重大意义。喷涂层的车削加工用氧乙炔焰的金属扮末喷涂,在粉末喷涂过程中,工件温度在280℃以下,涂层的结合机理为机械结合,结合强度低(3～7公斤/毫米~2),涂层硬     

高能球磨中的机械合金化机理

机械合金化是一种材料固态非平衡加工新技术。本文简单介绍了机械合金化及其发展，并主要综述了机械合金化过程中合金相的形成机理。重点介绍了以界面反应为主、扩散为主的反应机理和活度控制的金属相变机理、这几种机理从不同的角度说明了高能球磨中，粉末颗粒之间相互作用时所发生的反应方式的复杂性。     

基于固结磨粒的单晶蓝宝石自旋转磨削加工方法

利用固结磨粒自旋转磨削加工方法，通过金刚石磨削和化学机械磨削实现了蓝宝石晶片的高效、高质量平坦化加工。采用不同磨粒粒径的金刚石砂轮实现了蓝宝石晶片较高的材料去除率或较好的表面质量。开发了高磨粒浓度Cr2O3砂轮，采用化学机械磨削对金刚石磨削后的蓝宝石晶片进行平坦化加工。实验结果表明，化学机械磨削能够去除金刚石磨削的表面和亚表面缺陷，最终获得表面粗糙度Ra＜1 nm、无/微损伤的蓝宝石晶片。通过理论分析单颗金刚石磨粒的磨削力，发现磨粒粒径是影响材料去除率和表面质量的主要影响因素。通过XPS分析证明了Cr2O3和蓝宝石之间的固相反应过程。     

机械合金化制备TiB2粉末的机理研究

以TiO2、B2O3、Mg为原料，用机械合金化方法制备TiB2 MgO粉末。对所得粉末的结构、粒度及反应机理等进行了分析研究。结果表明：机械合金化制备TiB2和MgO混合粉末的反应机理为机械诱发自蔓延反应；球磨2h得到的混合粉末的平均粒径可达到4μm。     

用CBN刀片加工粉末金属零件

<正> 粉末金属零件压制和烧结后,有时还采用机加工作为辅助工序.由于黑色粉末金属零件的加工性能差,在使用硬质合金和陶瓷刀具来加工时,刀具寿命短,因而使粉末金属的使用范围受到限制.CBN刀具可有效地用来加工粉末金属零件,其寿命可达涂层硬     

粉末高温合金盘的切削加工

介绍了粉末高温合金盘的应用和发展趋势,并通过和其他几种材料盘类零件的切削加工情况进行比较,指出了其制造和切削过程中存在的问题,同时探讨了提高粉末高温合金盘切削加工效率的几点措施,包括典型粉末高温合金盘的加工工艺路线以及粉末高温合金盘切削加工对刀具和设备的需求.     

铜电致化学抛光机理及性能研究

正超平滑无损伤铜表面的超精密加工技术在微电子器件和微机电系统制造中具有广泛的需求。目前,化学机械抛光作为常见的超精密加工技术,在超光滑超平整表面加工中得到广泛应用,但由于其加工过程中的机械作用而难以获得无损伤铜表面。现有的化学抛光和电化学抛光等无应力抛光方法由于没有机械作用的影响,可获得高完整性无损伤的铜表面,但化学抛光仅     

激光熔融系统送粉喷嘴高温摩擦化学磨损行为及机制

激光熔融系统在使用过程中,高温环境下待加工粉末流会导致送粉喷嘴内壁严重磨损,而因设备结构复杂、影响因素众多等,送粉喷嘴的损伤机制尚不清晰。通过喷嘴损伤案例分析和摩擦磨损模拟实验,结合扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)等表征手段,对激光熔融系统送粉喷嘴的磨损规律以及高温损伤机制进行研究。结果表明：送粉喷嘴出口处更靠近高温源,因而磨损较其他区域更为严重,其磨损形式由机械应力导致的轻微疲劳磨损和磨粒磨损转变为由摩擦化学主导的严重摩擦化学磨损;在温度-应力多物理场耦合作用下喷嘴材料发生的氧化反应导致界面疏松容易被机械去除;此外摩擦界面生成的脆性钛铜金属间化合物也是导致喷嘴出口处容易被磨损的原因之一。研究结果为高温下送粉喷嘴的设计和应用提供了理论支持。     

高性能陶瓷喷涂粉末及其涂层的应用研究

针对高性能陶瓷涂层材料的开发和在机械产品上的应用 ,本成果研制成功 P7151(铝镁尖晶石 )、P72 51(锆英石 )、P74 12 (氧化铬基 )三种团聚型复合陶瓷涂层粉末 ,以及 P6 0 12(Ni Cr Al)、P6 0 4 1(Zn Ni)两种粘结过渡层用金属复合粉末。具有良好的等离子喷涂工艺性能 ,P72 51和 P6 0 4 1涂层材料填补了国内空白。通过对涂层的摩擦学性能和腐蚀性能等研究 ,实现了高性能陶瓷复合粉末材料、过渡层材料、涂层设计、涂层工艺制备技术、涂层后加工处理技术以及在典型机械产品上应用的成套技术综合开发。所设计的四种涂层体系已用于 1光学玻…     

简易自动计数滚字机构

在机械制造业中,常需要对钢件(特别是碳钢、合金钢材料)表面进行滚字加工,作永久性施工标记。其加工要求为:(1)压入痕迹要清晰,滚压机构与工件接触处应能承受一定的压力;(2)对大批量零件的标记能计数、进位。目前,实现上述要求的加工工艺方法有:化学腐蚀法;光、电刻字法;机械用刀刻字法;     

石英玻璃的化学机械磨削加工

为了实现石英玻璃基板的高效、高质量加工,进一步改善光掩模设备的性能,进行了石英玻璃化学机械磨削(CMG)加工技术的研究。通过在磨削过程中主动增强磨粒、结合剂以及磨削液与工件的化学反应,并使化学反应与机械去除作用形成动态平衡,从而消除因材料脆性去除而造成的表面损伤等,实现了大口径玻璃工件的高表面质量、高形状精度的加工。针对石英玻璃CMG加工的特点,开发了CMG专用砂轮及磨削液,利用正交实验法优化了石英玻璃CMG加工工艺参数,分析了CMG加工过程中磨削压力、砂轮转速、磨削液流量、pH值等因素对加工表面粗糙度及加工效率的影响,并利用优化后的工艺参数加工得到了Ra为0.795nm的石英玻璃表面。加工后基板的光学性能和化学机械抛光(CMP)加工基板的光学性能相同,能够满足光掩模设备的性能需求。     

高压柱塞表面喷焊Ni—60合金粉末

为了解决高压注水泵柱塞易磨损,易腐蚀,柱塞表面上喷焊Ni-60合金粉末作为工作层。经实际使用,工况良好。工艺流程为:Ni-60粉末预处理→柱塞喷焊面予处理→柱塞基体予热→喷涂Ni-60→重熔→冷却→车加工→磨加工→成品装机。 1.Ni-60合金粉末的物理和化学性能要求 Ni-60合金粉末的物理性能为:粒度-140～+300目/英寸;流动性≤20S/50g;松装密度4～5g/cm~3。化学成分(％)为 C0.6～1.0;Cr14～18; B3.0～4.5;Si3.5～5.5;Fe15～20,余为Ni。 2.合金粉末的预处理 1)烘干烘干的目的是除去合金粉末在存放过程中的吸附水分,提高合金粉末的流动性。设备为ZhB202-1 型电热恒温箱。控制温度为100～150℃。要求无氧化、不结块、不得混入其它杂质。 2)过筛过筛的目的是获得所要求的合金粉末粒度等级。设备为组合振动筛。粒度控制为-140～     

一种新型粉末制品压力机械的设计与应用

粉末成型技术在汽车、家电等工业领域得到了快速发展与应用,粉末成型产品对质量的要求越来越高,成型形状越来越复杂。介绍一种新型粉末制品压力机械的技术原理与特点,本粉末制品压力机械与同类压机相比,在功能、性能和结构等方面均有较大的优化改进和突破,应用效果良好。