YBCO涂层导体用哈氏合金C-276基带电化学抛光

为改善哈氏合金C-276基带表面质量,以磷酸-硫酸及添加剂体系作为电解抛光液,采用均匀实验设计方法,对基带进行电解抛光试验,利用原子力显微镜(AFM)对样品表面形貌进行表征,并用DPS(Data Processing System)软件对抛光工艺进行逐步回归优化。优化结果表明,在室温下,采用磷酸(85%)、硫酸(98%)体积比为27∶50及适量比例添加剂组成的电解液抛光效果较好,抛光后基带表面均方根粗糙度(Rms)在25μm×25μm范围内可降低到10nm以下。     

Ni-5%W合金基带的电化学抛光

为改善Ni-5%W合金基带表面质量,以磷酸-硫酸和添加剂为电解液,采用均匀实验设计方法进行电解抛光,利用原子力显微镜对样品表面形貌进行表征,并用DPS(Data Process System)软件对抛光结果进行逐步回归优化。结果表明,在室温下,采用磷酸(85%)、硫酸(98%)和有机添加剂,以体积比为4∶3∶3的抛光液抛光效果较好,抛光后基带表面均方根粗糙度在25μm×25μm范围内可降低到5nm以下。     

酸性环境下GaN晶圆的化学机械抛光工艺研究

本文详细研究了4英寸自支撑GaN晶圆的化学机械抛光(CMP)工艺。使用硅溶胶抛光液,以NaClO为氧化剂,详细研究了不同工艺参数,包括压力、抛光盘转速、抛光液流量、NaClO浓度和抛光液p H值对GaN CMP工艺的材料去除率(MRR)和表面粗糙度(Sa)的影响。研究发现,无论是影响化学作用的因素,还是影响机械作用的因素,都对MRR有着极大的影响。在优化的工艺条件下(压力为50 k Pa、抛光头转速为60 rpm、抛光盘转速为100 rpm、流量为40 mL/min、抛光液p H为4.0、氧化剂浓度为3 vol.%),最大材料去除率为1.07μm/h。在10μm×10μm的区域内,抛光后的平均表面粗糙度为0.109 nm。     

脉冲参数对TC4钛合金电化学抛光的影响

采用脉冲电源对TC4钛合金进行电化学抛光，研究了电压、脉冲频率和占空比对抛光效果的影响。结果表明，TC4钛合金的表面粗糙度和材料去除率随着脉冲频率增大而呈先减小后增大的变化趋势；随着电压或占空比增大，TC4钛合金的表面粗糙度先减小后增大，材料去除率增大。在温度20℃、极间距4 cm、电压25 V、脉冲频率1 000 Hz及占空比40%的条件下电化学抛光6 min后，TC4钛合金的材料去除率为23.85μm/min，表面粗糙度(Ra)从初始的6.21μm降到0.84μm，表面平整均匀。     

工艺参数对化学机械抛光磷锗锌晶体表面粗糙度的影响

针对高能领域对磷锗锌(ZGP)晶体表面粗糙度达到亚纳米级的要求，提出一套完整的ZGP晶体加工工艺。首先用内圆切割机将ZGP晶体切成7 mm×7 mm×15 mm的长方体；然后根据对比实验，选取最佳磨粒(金刚石)粒径为5μm，用机械研磨的方法使晶体的表面粗糙度(Sa)降至150 nm左右；随后基于化学机械抛光(CMP)技术，设计了粗抛光(采用3μm的金刚石悬浮液作为抛光液)和精抛光(SiO₂体系)两道工序，通过单因素实验确定了最佳抛光时间均为1 h，并通过正交试验得到如下优化的精抛光工艺：SiO₂粒径0.05μm,SiO₂质量分数8%,H₂O₂质量分数3%,p H=9，抛光压力17.24 kPa，抛光转速13.5 r/min，抛光液流量300 mL/min。最终得到表面粗糙度为0.106 nm的超光滑ZGP晶体。     

电化学抛光对HR-1不锈钢表面的影响

以硫酸-磷酸混合液为电解液,考察了电化学抛光技术对HR-1不锈钢表面的影响。通过激光扫描共聚焦显微镜观察样品的表面形貌,并利用电子天平测量样品的质量变化。结果表明:当电流密度为80A/dm2,温度为90℃,抛光时间为60s时,样品表面的平整度最高,机械加工痕迹基本消失,无明显的尖峰与坑点,粗糙度小于0.18μm。为保证样品的尺寸精度,需要控制抛光时间。     

半导体工业中机械化学抛光用的大规格Al2O3抛光台

过去,半导体工业中,线路板表面常采用湿态或干态的化学腐蚀来达到平整目的,由于化学法的腐蚀深度有限,且只能产生局部平整,当表面平整度要求<0.25μm,化学法就无能为力了。 机械化学抛光（CMP）是一种以化学腐蚀和机械磨平相结合的抛光方法,它的抛光深度可以满足各种要求,且可以整体平滑,轻易达到<0.25μm的表面平整度要求。目前,机械化学抛光法（CMP）在半导体工业中越来越重要,正在逐步取代化学方法而成为半导体抛光的主要工艺。     

硫酸-磷酸-铬酸电化学抛光对钼片表面状态的影响

以硫酸-磷酸-铬酸体系为电解液,对钼片进行电化学抛光。通过测定阴极极化曲线,研究了抛光过程中电压和电流之间的关系。表征了抛光前后钼片的微观形貌、粗糙度和尺寸等。在2.0 A/cm~2下对钼片电化学抛光30 s,可得到均匀平整、无明显坑点的表面,粗糙度由抛光前的0.20μm降至0.05μm。通过严格控制抛光时间可有效保证样品的几何尺寸精度。     

GCr15轴承内圈磁粒研磨光整实验

利用磁粒研磨加工工艺对轴承内圈进行光整加工实验,以降低其表面粗糙度值为目的,通过Ansoft Maxwell磁场模拟软件对磁极三种形状进行仿真分析,得到磁极开轴向槽磁场强度大,在此基础上研究了磨料粒径、磁极转速和研磨液用量对表面粗糙度值的影响。结果表明:当磨料粒径为185μm时,磁极转速为600 r/min、研磨液用量为6 mL,光整加工60 min,轴承内圈的表面粗糙度值由原始的0.51μm下降至0.10μm,表面的划痕、刀微纹基本全部去除,表面形貌的均匀性较好,表面的显微硬度由原始的820 HV变为了900 HV,研磨后的表面强度增加了。     

包覆型CeO_2/SiO_2和CeO_2/聚苯乙烯复合磨料的制备及其化学机械抛光性能

以SiO2和聚苯乙烯(polystyrene,PS)微球为内核,采用液相沉淀工艺制备了具有包覆结构的CeO2/SiO2和CeO2/PS复合颗粒。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、场发射扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪、动态光散射仪和zata电位测定等手段对所制备样品进行了表征。将所制备的CeO2/SiO2和CeO2/PS复合颗粒用于硅晶片热氧化层的化学机械抛光,用原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)观察抛光表面的微观形貌、测量表面粗糙度。结果表明:所制备的CeO2/SiO2和CeO2/PS复合颗粒呈球形,粒径在150～200nm,CeO2纳米颗粒在SiO2和PS微球内核表面包覆均匀。包覆的CeO2颗粒与SiO2内核之间形成了化学键结合。CeO2颗粒的包覆显著的改变了复合颗粒的表面电性。AFM测量结果表明:经CeO2/SiO2和CeO2/PS复合磨料抛光后的硅热氧化片表面在5μm×5μm范围内粗糙度值分别为0.292nm和0.180nm。     

固结磨料研磨镁铝尖晶石的平均切深和亚表面损伤行为EI北大核心CSCD

根据接触力学原理建立了固结磨料研磨的平均切深模型,估算了不同粒径磨料作用下平均切深。依据磨粒平均切深值,采用离散元法对镁铝尖晶石固结磨料研抛的过程进行了模拟,并以此预测了固结磨料研磨条件下工件的亚表面损伤深度。采用角度抛光方法对亚表面损伤层深度的预测值进行了验证。结果表明:W5FAP研磨下工件亚表面损伤层深度的预测值为1.32μm、实测值为1.37μm;W14FAP研磨下的预测值为3.93 m,实测值为4.56μm;W50FAP研磨下的预测值为9.07μm,实测值为9.12μm;离散法的亚表面损伤层的预测结果与实测结果基本一致,验证了该方法的可靠性。     

硫酸–甲醇体系钨电解抛光的可行性研究

以硫酸–甲醇酸性体系作为电解液,对钨箔进行电解抛光研究。抛光后钨的表面均方根粗糙度和反射率的测试结果表明,该体系完全适用于金属钨的电化学抛光。对钨的阳极溶解行为进行了分析,讨论了溶液组成、槽电压、温度和搅拌速率对电抛光后钨表面粗糙度的影响。初步确定了金属钨电解抛光的工艺参数为:硫酸与甲醇的体积比1∶7,槽电压15～22 V,温度15～25°C,搅拌速率10 m/s。     

雾化施液单晶硅互抛抛光速率实验研究

调节自配抛光液的H2 O2含量、pH值、抛光盘转速和抛光压力,通过电化学实验,探究单晶硅互抛抛光过程中抛光工艺参数对腐蚀电位、腐蚀电流和抛光速率的影响规律,并解释其电化学机理.实验结果表明:雾化施液单晶硅互抛抛光速率随着pH值、H2 O2浓度和抛光盘转速的增大呈现先增大后减小的趋势,并在pH值为10.5、H2 O2浓度为2％、抛光盘转速为70 r/min处达到最大值,随着抛光压力的不断增大而增大;通过雾化施液单晶硅互抛抛光实验得到合理的工艺参数:pH值为10.5、H2 O2浓度为2％、抛光盘转速为60 r/min、抛光压力为7 psi,在该参数下,硅片的抛光速率达到635.2 nm/min,表面粗糙度达到4.01 nm.     

硫酸-甲醇体系钨电解抛光的可行性研究

以硫酸-甲醇酸性体系作为电解液,对钨箔进行电解抛光研究.抛光后钨的表面均方根粗糙度和反射率的测试结果表明,该体系完全适用于金属钨的电化学抛光,对钨的阳极溶解行为进行了分析,讨论了溶液组成、槽电压、温度和搅拌速率对电抛光后钨表面粗糙度的影响.初步确定了金属钨电解抛光的工艺参数为:硫酸与甲醇的体积比1:7,槽电压15～22V,温度15～25℃,搅拌速率10m/s.     

固结磨料研磨镁铝尖晶石的平均切深和亚表面损伤行为

根据接触力学原理建立了固结磨料研磨的平均切深模型,估算了不同粒径磨料作用下平均切深。依据磨粒平均切深值,采用离散元法对镁铝尖晶石固结磨料研抛的过程进行了模拟,并以此预测了固结磨料研磨条件下工件的亚表面损伤深度。采用角度抛光方法对亚表面损伤层深度的预测值进行了验证。结果表明:W5FAP研磨下工件亚表面损伤层深度的预测值为1.32μm、实测值为1.37μm;W14FAP研磨下的预测值为3.93 m,实测值为4.56μm;W50FAP研磨下的预测值为9.07μm,实测值为9.12μm;离散法的亚表面损伤层的预测结果与实测结果基本一致,验证了该方法的可靠性。     

氮化硅陶瓷球面磨削亚表面损伤研究

对磨削加工后的氮化硅陶瓷球面元件进行亚表面损伤深度研究,分析亚表面损伤产生的原因。采用圆形截面抛光法,获得不同磨削工艺参数组合下的氮化硅陶瓷球面元件磨削亚表面损伤深度值。实验研究砂轮磨粒尺寸、砂轮线速度、砂轮直径、进给速度等对元件亚表面损伤深度的影响。结果表明,在实验条件下,亚表面损伤深度随砂轮直径、砂轮线速度的增大而减小,随砂轮磨粒尺寸和进给速度的增大而增大。基于单颗磨粒法向磨削力和当量磨削厚度结合实验结果采用回归分析方法建立了亚表面损伤深度预测模型,可用于指导磨削工艺参数优化和后续光整加工阶段加工余量分配。     

TC4钛合金电解质等离子抛光工艺研究

为确认电解质等离子抛光的加工时间、加工温度、加工电压、抛光液(2.25%NH₄Cl+2%NH₄F)质量分数等因素对TC4钛合金抛光效果的影响，对TC4钛合金抛光前后表面粗糙度、微观形貌、表层元素含量、显微硬度等进行检测。结果表明，加工时间和加工温度对TC4钛合金抛光效果的影响最大。抛光工艺参数的正交试验优化结果为：加工时间400 s，温度90℃，电压300 V，抛光液质量分数2.04%。抛光后TC4钛合金的表面粗糙度可低至0.024 4μm。     

钨螺旋线电解抛光工艺研究

研究了一种钨材料螺旋线的电解抛光溶液配方及工艺参数,其溶液组成为磷酸三钠-氢氧化钠-丙三醇的电解溶液,采用粗糙度测试和扫描电镜等分析方法,研究了电解抛光后钨螺旋线的粗糙度、表面形貌等性能。结果表明,钨螺旋线经电解抛光后,粗糙度可达0. 1μm,在扫描电镜下观察,表面平整,无划痕、毛刺等缺陷。     

3D玻璃抛光液的制备及其性能研究

开发了一种3D玻璃稀土抛光液,包括开槽液、补加液,通过将开槽液与补加液分开,不会造成分散剂的积累,磨削速率稳定;此外该抛光液不会造成表面活性剂的积累,抛光过程中不会产生大量泡沫,无需额外添加消泡剂。使用此抛光液,抛光速率可稳定保持在30μm/h,最高可达到35μm/h,抛光后玻璃表面粗糙度达到10μm以下,与市场上同类产相比,该抛光液工作寿命长,对3D玻璃的抛光效果好,磨削速率高,产品表面粗糙度低,外观良率高,具有良好的应用前景。     

酸性无铬铝合金电化学抛光技术研究

对铝合金的电化学抛光进行了研究,以H3PO4-H2SO4为基础液,加入适当添加剂后可以明显降低成本,改善工作环境,提高抛光表面质量。优化了抛光液配方和工艺条件。利用金相显微镜观测了抛光前、后及封膜后的铝合金的表面形貌,并对试样进行了质量损失测试。