不同磨料对微晶玻璃化学机械抛光的影响

为了提高微晶玻璃化学机械抛光(CMP)的材料去除速率(MRR),降低其表面粗糙度,利用自制的抛光液对微晶玻璃进行化学机械抛光,研究了4种含不同磨料(Si O2、Al2O3、Fe2O3、Ce O2)的抛光液对微晶玻璃化学机械抛光MRR和表面粗糙度的影响.利用纳米粒度仪检测抛光液中磨料的粒径分布和Zeta电位,利用原子力显微镜观察微晶玻璃抛光前后的表面形貌.实验结果表明,在相同条件下,采用Ce O2作为磨料进行化学机械抛光时可以获得最好的表面质量,抛光后材料的表面粗糙度Ra=0.4 nm,MRR=100.4 nm/min.进一步研究了抛光液中不同质量分数的Ce O2磨料对微晶玻璃化学机械抛光的影响,结果表明,当抛光液中Ce O2质量分数为7%时,最高MRR达到185 nm/min,表面粗糙度Ra=1.9 nm;而当抛光液中Ce O2质量分数为5%时,MRR=100.4 nm/min,表面粗糙度最低Ra=0.4 nm.Ce O2磨料抛光后的微晶玻璃能获得较低表面粗糙度和较高MRR.     

Research and development of blasting abrasive made of steelmaking slag

This study focuses on the development of a new type of nonmetallic steelmaking slag abrasive.The performance,processing,and application of steelmaking slag as a nonmetallic abrasive are introduced.The chemical composition,hardness,crushing value,and particle gradation of steelmaking slag are analyzed.A processing method for steelmaking slag as a blasting abrasive is suggested and evaluated.Compared with conventional abrasives such as copper ore sand and cast iron shot,processed steelmaking slag exhibits similar performance and can satisfy abrasive technical requirements.The derusting effect provided by steelmaking slag for a ship deck can reach the Sa2.0 level,and its recyclability is higher than that of copper ore sand.The derusting performance of steelmaking slag is similar to that of copper ore,and it can thus be used in repairing ship decks.     

超声振动对GCr15/45钢摩擦副油润滑下的摩擦磨损性能影响

在超声振动摩擦磨损实验仪上考察了超声振动对GCr15/45钢摩擦副油润滑下的减摩抗磨性能影响,初步探讨了在超声振动下摩擦磨损机制。结果表明,超声振动作用下45钢表面的质点会产生振动,减小了摩擦副间的正压力,破坏了表面油膜的形成影响摩擦副间的减摩抗磨性能。在所选试验载荷范围内,超声振动均可以不同程度的改善摩擦副的减摩抗磨性能,其中载荷为40 N时,超声振动对摩擦副的减摩抗磨性能改善最显著,摩擦因数和磨损体积比没有超声振动时分别降低了10%和49%。超声振动没有改变GCr15/45钢摩擦副的磨损机制,但可以减轻磨粒磨损程度。     

淹没磨料水射流切缝形貌研究

分析研究了淹没磨料水射流对花岗岩切割所成的切缝,发现淹没状况下切缝断面存在一宽度常数区;利用Hurst指数和R/S分析法得出了切缝形成过程中的时间相关性与随机性,得出切缝底部不仅存在时间相关性,且随着进给速度的减小,随机性增强、相关性减弱的结论。     

钒钛微合金化对铸态中锰钢组织和性能的影响

通过试验研究,探讨添加钒钛微合金化对铸态中锰钢的组织性能的影响,确定钒钛微合金的合适加入量,实验表明经添加V质量分数为0．1％。0．2％或Ti0．15％与稀土和硅钙合金的复合处理后的铸态中锰钢,在中低冲击载荷下耐磨性能优于高锰钢,实现铸态中锰钢在中低冲击载荷下使用具有良好的耐磨性,该项目的研究具有良好的经济与社会效益。     

基于表面灰度图像的植物磨料磨损表面分形维数计算

以磨损表面SEM灰度图像为研究对象,采用变分法、双毯法、差分盒计数法和盒计数法4种方法计算植物磨料对不同金属材料磨损表面的三维分形维数。结果表明:植物磨料对金属材料磨损表面具有分形特征,分形维数与体积损失有着密切关系,体积磨损越大,分形维数也越大。4种算法中,变分法计算的分形维数稳定性最好,其次是双毯法和差分盒计数法,盒计数法对表面噪声最为敏感。     

微磨料水射流切割头装置设计与研究

传统磨料水射流切割头的磨料靠负压吸入,可靠性差、吸入不均匀、流量不能精确控制。采用螺杆泵输送原理,设计了一种新型微磨料水射流切割头装置及控制系统。该装置采用螺杆泵主动送料,螺杆由步进电机驱动,单片机发出的控制脉冲控制步进电机的转速,步进电机的转速与磨料流量一一对应,从而将磨料定量、连续地送到切割头混合腔,实现磨料流量的精确控制。在混合腔的排出通道上设置单向阀门,解决了喷嘴堵塞后高压水直接进入磨料罐引起磨料输送系统失效问题。     

碳化硅金刚线切割表面粗糙度的研究

碳化硅是新兴的第三代半导体材料。用固定磨料金刚线切割机对其进行切割加工,分析了加工过程的各项参数对晶片表面粗糙度的影响,为优化碳化硅金刚线切割过程提出依据。     

乳化液泵滑块与滑道孔装配间隙确定方法

分析了乳化液泵的滑块与滑道孔的磨损问题,指出滑块与滑道孔的配合间隙尤为关键。采用计算由热变形引起的间隙变化量的方法,修正滑块与滑道孔的装配间隙,其结果与生产实践中摸索出来的配合间隙吻合。此方法应用在设计中可以少走弯路。在生产制造中保证装配间隙控制在合理的范围,提高了产品的质量和寿命。     

磨料水射流切割钢丝胶管的研究

对井下常用零件-钢丝胶管的切割做了一些实验研究,实验采用前混合磨料射流进行切割,由于磨料水射流具有切割时无味、无气体产生、无火花、加工安全、振动小、噪声低等优点,使其有可能成为煤矿井下危险环境安全切割的适用技术。试验探讨了射流压力、磨料流量、喷射靶距和横移速度对切割深度的影响。