聚氨酯基磁流变弹性抛光垫的制备及其性能实验研究

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wrothnpc
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着电子技术、通信工程和微电子技术等行业的快速进展,对关键零部件的半导体器件不仅要求高平整度、超光滑、亚纳米级的表面粗糙度且无亚表面损伤。抛光作为半导体器件超精密加工过程中重要加工工序,在抛光过程中,抛光磨具的性能直接影响着半导体器件的加工质量。目前,在抛光领域,传统抛光磨具存在加工效率低,对复杂曲面适应性低,磨具自锐性差,抛光磨具不能够智能调控等问题。针对上述问题,本文提出了以聚氨酯磁流变弹性体为材料的制作抛光垫,期望利用磁流变弹性体优良的磁控调节性能来改善抛光工具对零件材料的适应性,并通过实验、仿真及机理分析论证了这种新型磨具的抛光性能及研究意义。本文研究的内容概括如下:(1)分析了半导体材料抛光加工领域国内外研究现状,总结了化学机械抛光领域抛光垫的国内外研究现状,综述了磁流变弹性体制备、性能表征以及相关应用的国内外研究现状,提出了利用聚氨酯磁流变弹性体制作抛光垫来加工半导体材料的新思路,分析了其在本课题中的研究意义。(2)基于聚氨酯磁流变弹性体的磁流变效应理论,开展了磁流变弹性体抛光垫制备工艺实验研究,研制了一套抛光垫成型装置,通过工艺实验确定了聚氨酯磁流变弹性体的原料和配比,通过磁流变效应制备出不同磨粒浓度、不同羰基铁粉浓度和不同磁场工况条件下的聚氨酯基磁流变弹性抛光垫。(3)基于磁流变材料的磁流变性能,研究了聚氨酯基磁流变弹性体的磁致性能,观测了不同工况条件下聚氨酯机磁流变弹性抛光材料的微观形貌和成分,测试了聚氨酯基磁流变弹性抛光材料的磁致硬度,并对聚氨酯磁流变弹性体的磁致力学性能开展了实验研究,分析讨论了聚氨酯磁流变弹性体的流变性能、磁致摩擦性能和抗划伤性能。(4)设计并搭建了一套适用于聚氨酯基磁流变抛光垫抛光工件的实验装置,利用有限元软件对磁场发生装置在距离抛光垫不同位置处的磁场分布进行了仿真。构建了样品表面的材料去除函数,分析探讨了磁流变抛光机理,并通过对碳化硅材料抛光实验探究了磁场、抛光速度和抛光压力对抛光效果的影响。
其他文献
锂离子电池在现今社会已成为人类必不可少的储能器件之一,小到日常使用的移动智能电子产品、电动自行车和汽车,大到医院、企业等公共场所的应急电源、航空航天中的储能器件都存在锂离子电池的身影。随着社会的不断发展,当前应用最广泛的石墨负极因自身的低的理论比容量(372 mAh g-1)已经开始阻碍锂离子电池的快速发展和应用到更广阔的领域,所以开发容量高和使用寿命长的负极材料迫在眉睫。铁基氧化物具有原料来源广
热熔压敏胶是一种不含溶剂的固态胶粘剂,被认为是透皮给药系统的新剂型之一。其加热熔融和常温固化的性质使其对皮肤具有强大的粘合力的同时可以轻松的从皮肤表面剥离,而不损伤皮肤结构,提高了患者的顺从性。近年来,关于不同配方对贴剂黏贴性能的研究较多,但是不同配方对药物在压敏胶中释放的研究较少报道。对此,本研究选择双醋瑞因、双醋瑞因-N12离子对、士的宁及士的宁-C10离子对作为模型药物,通过体外透皮探究了热
两相流广泛出现在自然界和工业应用中,因此研究两相流问题具有十分重要的意义。由于表面张力对流体流动和界面运动起着至关重要的作用,因此对表面张力精确建模是数值模拟两相流问题的关键。故本文基于相场方法研究具有良好性质的表面张力模型和高效数值算法是一项具有重要意义的工作。本文利用Level Set函数与相场函数的关系,基于Level Set函数的连续表面张力模型计算表面张力,提出了一种基于相场方法的连续表
鲜莲子手工去心的低效率,已成为制约我国莲子产业规模化发展的瓶颈问题。为实现鲜莲子去心的机械化,促进传统产业的技术升级,本文提出一种利用压缩空气挤出莲心的机械去心技术。文章首先介绍了鲜莲子去心加工原理,然后针对该去心技术中的四个关键问题,即:用压缩空气挤出莲心方法、鲜莲子滚动摆正工艺参数、去心冲针根据莲子大小随动对中方法,以及鲜莲子单颗连续送料技术进行了研究。建立了原理样机三维建模并完成样机试制,开
喹啉类化合物作为重要的含氮杂环化合物之一,在有机电子材料和药物化学领域得到广泛的应用,喹啉类化合物的合成及喹啉结构的修饰一直是研究的热点。喹啉的传统合成方法多为人名反应,近年来喹啉的合成方法主要集中在绿色化学领域,比如:超声辅助催化、微波辅助催化、光催化和非金属催化。许多新型、高效、简单合成喹啉类衍生物的方法被报道出来。本论文开展了以1,4-二氧六环、芳香胺、2-甲基喹啉及其衍生物(或者芳香醛)为
Cu-2.7Be合金具有优异的二次电子发射性能,是高性能光电倍增管的关键原材料。铍含量的增加会产生硬脆第二相,引起应力集中,导致材料热变形开裂,加工成形的困难限制了该材料在光电倍增管中的应用。研究Cu-2.7Be合金热变形行为演变规律,对于光电倍增极用Cu-2.7Be合金的加工成形工艺的制定具有重要理论意义,本文以Cu-2.7Be合金的热压缩变形行为及组织演变作为研究对象,得到的主要结论如下:(1
随着地下工程建设的不断深入,高地压、高地温、高水压等深部地质环境问题亟待克服,传统支护材料在深部围岩大变形破坏过程中难免出现失效、破坏,给深部地下工程建设提出了严峻的挑战。因此,本文开展了以超高性能混凝土(Ultra High Performance Concrete,简称UHPC)为主体的深部围岩变形控制新材料的研究。UHPC是一种具有超高性能的新型复合材料,其在实际工程中具有广阔的应用前景。然
热电材料是一种可将热能直接转化为电能的功能材料,具有环保无污染的特性,对解决日益严峻的能源危机和污染问题具有巨大的发展潜力。Na1.4Co2O4是一种氧化物热电材料,具有制备过程简单、成本低、抗氧化等优点,但其热电性能目前还无法满足实际应用需求,对其热电性能的研究具有重要的科学意义。已有研究表明,适量掺杂可提高热电材料的功率因子并降低晶格热导率,低维化可以增加材料的界面,细化晶粒,进一步降低材料的
航空发动机热效率和推动比的不断升高使得必须采用先进的冷却技术和高效的热防护手段来降低叶片表面温度。本文针对不同冷却技术和进口热斑对带有热障涂层气冷涡轮叶片冷却性能的影响进行了深入的分析。主要研究内容如下:(1)建立带有热障涂层的NASA C3X导向叶片几何模型并对其进行网格无关性验证,比较了不同湍流模型的区别,最终选取Transition k-kl-ω湍流模型开展数值计算。采用气热耦合数值方法(C
12Cr2Ni4A钢是一种优质的合金结构钢,这种材料的强度高、韧性好、淬透性良好,渗碳淬火后它的表面硬度及耐磨性都很好,在实际生产中,由于该钢拥有良好的淬透性,经过渗碳-一次淬火-高温回火-二次淬火-低温回火以后,材料的心部强度和塑、韧性能够较好的配合,而且表面获得比较高的硬度,因此,广泛应用于受负荷较高、截面积较大且要求韧性良好的重要零件,比如用于制造各种齿轮、轴类等零件。由于其在磨削加工过程中