磨粒尺寸和基体硬度对固结磨料抛光YAG晶体的影响

钇铝石榴石(YAG)是一种应用广泛的硬脆难加工材料，其抛光过程工艺复杂、效率低。固结磨料抛光技术具有平坦化能力优、对工件形貌选择性高、磨料利用率高等优点。试验采用固结磨料抛光YAG晶体，研究固结磨料垫的基体硬度和金刚石磨粒尺寸对YAG晶体的材料去除率和表面质量的影响。结果表明:当基体硬度适中为Ⅱ、金刚石磨粒尺寸3～5 μm时，固结磨料抛光YAG晶体效果最优，其材料去除率为255 nm/min，表面粗糙度S_a值为1.79 nm。      

电流密度对金刚石表面镍层形貌及加工特性的影响

金刚石颗粒的表面形貌影响着固结磨料研磨垫(FAP)基体对其的把持能力。设计了一种实验室用金刚石滚镀装置,采用电镀方式,探索了电流密度对金刚石表面镍层形貌的影响;采用镀镍金刚石制备了FAP;比较了不同金刚石制备的FAP加工过程中的摩擦系数、声发射信号和工件的表面粗糙度;采用马拉松式实验,研究了FAP的材料去除速率。结果表明:改装后的滚镀装置可以获得镀层均匀的电镀金刚石颗粒。电镀金刚石表面的粗糙程度随着电流密度的增大而提高。加工中的摩擦系数、声发射信号和工件的表面粗糙度均呈现出随电流密度提高而增大的规律,但均低于化学镀镍金刚石。马拉松式试验中,含化学镀镍金刚石的FAP材料去除速率优于含电镀镍金刚石的FAP。     

振动辅助固结磨料抛光氟化钙晶体

为了改善氟化钙晶体加工后的表面质量、提高加工时的材料去除率,提出了振动辅助固结磨料抛光氟化钙晶体的加工方法。利用振动与固结磨料抛光有效结合,采用正交实验研究加工工艺参数对材料去除率和表面质量的影响。结果表明:振动辅助固结磨料抛光氟化钙晶体的最优工艺参数为转速40 r/min,振动频率40 kHz,抛光液pH值9,转速比0.95;在最优参数下抛光氟化钙晶体的材料去除率为324 nm/min,表面粗糙度S_a值为1.92 nm;与无振动辅助的固结磨料抛光相比,材料去除率提高了57%,表面粗糙度降低了35%。研究表明:振动辅助能够利用空化作用及规律化间歇性接触,在固结磨料抛光中提高材料去除率及表面质量。      

固结磨料研磨K9玻璃表面粗糙度模型修正

考虑磨粒轨迹和研磨垫弹性的影响,分析磨粒间距的概率密度函数,计算磨粒轨迹重叠率;引入与研磨参数相关的修正因子,并确定其值,修正固结磨料研磨K9玻璃表面粗糙度公式,实验验证修正模型。结果表明:修正后,K9玻璃表面粗糙度模型计算值与实验值误差控制在4%以内。显著提高K9玻璃表面粗糙度的预测精度,有效指导其研磨方案设计,提高加工效率。     

金刚石覆镍量对固着磨料研磨蓝宝石性能的影响

金刚石磨粒表面镀镍可以增强其与树脂的结合力。通过化学镀的方法在金刚石磨粒表面镀覆一层不同包覆率的Ni-P合金层,并制成了固结磨料研磨垫。采用CP-4型CMP抛光和测试系统,分别对蓝宝石进行粗研和精研加工,探索不同覆镍量对固着磨料研磨蓝宝石性能的影响。结果表明:金刚石磨粒表面镀镍可以改变其微观形貌:在实验范围内,随着金刚石包覆率的增加,摩擦因数、材料去除率和表面粗糙度呈现先增大后减小的趋势,其中粗研在包覆率为50%、精研在包覆率30%达到峰值;声发射信号呈现先减小后增大的趋势,其中粗研在包覆率50%、精研在包覆率30%达到谷值;粗研过程对包覆率的要求高于精研过程。     

砂浆对固结磨具研磨垫研磨SiC工件的影响

为高效、稳定加工SiC工件,采用碳化硅砂浆辅助亲水性固结磨具研磨垫精研的方法,实验比较砂浆辅助固结磨具研磨垫研磨与传统固结磨具研磨垫研磨的差异,并研究砂浆中碳化硅的颗粒尺寸和质量分数对SiC工件精研去除率和表面形貌的影响。通过测算研磨垫的溶胀率和磨损率,探索碳化硅砂浆的作用机制。结果表明:在砂浆中添加颗粒尺寸为3~5 μm、质量分数为3%的SiC时,精研过程的平均材料去除率为1.424 6 μm/min,工件表面粗糙度R_a为84.6 nm;而没有砂浆辅助精研时,材料去除率为0.040 0 μm/min,表面粗糙度R_a为61.4 nm。碳化硅砂浆的加入能有效提高亲水性固结磨具研磨垫的自修整能力,其自修整能力随砂浆中碳化硅的尺寸和质量分数增大而增强,材料的去除率提高,工件表面质量略降。      

同步超声振动调制微细放电-电解加工技术

对超声频振动与微细电加工电源的"开、断"方式进行分析、探讨,研制脉冲电源斩波器,用激光传感器实时测量超声振动,可得斩波脉冲,能对电源进行有序"开、断"控制,实现超声振动与电源"开、断"实时同步;完善同步超声复合微细电加工系统;采用幅值6 V以下脉冲电压、低电导率电解液,进行同步超声振动微细电加工机理及试验研究,通过对超声、超声脉冲电解及同步超声脉冲电解加工结果的对比分析,验证同步超声电解加工方式技术优势;采用复合乙醇工作液、微细半导体混粉,可实现超声调制放电-电解复合微细加工,在保证加工精度、表面质量同时,提高加工过程稳定性与加工效率。     

亲水性固结磨料研磨垫自修整过程的实现探索

亲水性固结磨料研磨垫(FAP)的自修整过程影响着其加工性能的稳定性.采用亲水性树脂和铜粉制备固结磨料研磨垫,研究研磨液中添加不同含量三乙醇胺对树脂基体砂浆磨损率及研磨垫材料去除率大小、稳定性的影响,以此来判断研磨垫的自修整性能,探索亲水性固结磨料研磨垫自修整的实现机理.结果表明:在本文实验所考察范围内,随着研磨液中三乙醇胺含量的增加,树脂基体的砂浆磨损率升高,当三乙醇胺体积比从0升至5%时,砂浆磨损率从0.003 3 g上升至0.009 1 g;研磨液中三乙醇胺浓度的提高有助于其材料去除率的稳定,当三乙醇胺体积比从0升至5.0%时,材料去除率的稳定性从11%提升至42.9%.可见,研磨液中加入三乙醇胺可以改善含铜粉亲水性固结磨料研磨垫的自修整性能.     

Ni-P-金刚石化学复合镀研究工艺对镀层硬度的影响

在镍磷化学镀的基础上,研究了微米、纳米金刚石化学复合镀工艺。采用正交试验方法,研究化学镀液、金刚石种类与浓度、表面活性剂种类与含量以及热处理温度等因素对镀层显微硬度的影响。结果表明:对镀层硬度影响明显的因素依次为金刚石种类、表面活性剂种类、热处理温度和表面活性剂含量,而镀液种类和金刚石浓度对镀层硬度的影响较小。最佳工艺为:金刚石为纳米金刚石灰粉,添加阴离子表面活性剂,热处理温度为350℃,表面活性剂含量为1∶10,选用化学镀液B,金刚石浓度为6.0g/L。     

热处理制度对纳米晶Mn0．6Zn0．4Fe2O4铁氧体纤维结构和磁性能的影响

以柠檬酸及金属盐为原料,采用有机凝胶先驱体转化法制备直径0.5～3.0 μm、平均晶粒尺寸为8.7～31.8 nm的Mn0.6Zn0.4Fe2O4铁氧体纤维.利用XRD、SEM和VSM分别对前驱体凝胶的结构、热处理产物的物相、形貌及磁性能进行表征.结果表明:Mn-Zn铁氧体相的稳定性主要受热处理气氛中氧含量的影响,在空气气氛中将发生部分分解,而在氮气气氛中能获得纯的尖晶石型铁氧体相;在400 ℃时获得的Mn0.6Zn0.4Fe2O4铁氧体纤维因晶粒尺寸小于临界尺寸而表现出超顺磁特性,但随热处理温度的升高和保温时间的延长,Mn0.6Zn0.4Fe2O4铁氧体纤维的饱和磁化强度、矫顽力和晶粒尺寸均逐渐提高,特别是在500 ℃以后,增长尤为显著.