纳米磨料硬度对超光滑表面抛光粗糙度的影响 被引量：13

1

作者 陈志刚 陈杨 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1075-1080,共6页

通过均相沉淀法制备了纳米CeO2和Al2O3粉体,研究了在相同抛光条件下纳米CeO2、Al2O3和SiO2磨料对硅片的抛光效果,用原子力显微镜观察了抛光表面的微观形貌并测量其表面粗糙度。结果表明:纳米CeO2磨料抛光后表面具有更低的表面粗糙度,在5... 通过均相沉淀法制备了纳米CeO2和Al2O3粉体,研究了在相同抛光条件下纳米CeO2、Al2O3和SiO2磨料对硅片的抛光效果,用原子力显微镜观察了抛光表面的微观形貌并测量其表面粗糙度。结果表明:纳米CeO2磨料抛光后表面具有更低的表面粗糙度,在5μm×5μm范围内表面粗糙度Ra值为0.240nm,而且表面的微观起伏更趋向于平缓;考虑了纳米磨料在抛光条件下所发生的自身变形,其变形量相当于一部分抵消了纳米磨料嵌入基体材料的切削深度,而这个切削深度最终决定了抛光表面的粗糙度;分析指出这个变形量与纳米磨料的硬度成反比,硬度低的纳米磨料由于自身变形量大,导致切削深度小,抛光后表面的粗糙度值低。解释了在相同的抛光条件下不同硬度的纳米磨料具有不同的抛光表面粗糙度的原因。 展开更多

关键词 纳米磨料 硬度 粗糙度 超光滑表面 抛光

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蓝宝石晶片纳米级超光滑表面加工技术研究 被引量：13

2

作者 周海 姚绍峰 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2005年第5期28-31,35,共5页

本文提出以蓝宝石塑性磨削和化学机械抛光为主要手段,以原子力显微镜为主要检测工具,来制备满足光电子领域要求的纳米级超光滑蓝宝石晶片的新方法。在高刚性磨床上,用W 7的金刚石砂轮以f=1μm/r进给量,实现了蓝宝石晶片的浅损伤塑性域... 本文提出以蓝宝石塑性磨削和化学机械抛光为主要手段,以原子力显微镜为主要检测工具,来制备满足光电子领域要求的纳米级超光滑蓝宝石晶片的新方法。在高刚性磨床上,用W 7的金刚石砂轮以f=1μm/r进给量,实现了蓝宝石晶片的浅损伤塑性域磨削。配制了以S iO2溶胶为抛光料的蓝宝石晶片专用抛光液,稳定地获得了无损伤层的RMS小于0.2 nm的超光滑蓝宝石晶片表面。GaN外延生长所需蓝宝石晶片的合理抛光参数是:S iO2的粒子直径为7 nm、浓度为3%、pH=11、压力P=200Pa。 展开更多

关键词 蓝宝石 超光滑表面 抛光

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线性液动压抛光加工的流体动压特性研究 被引量：8

3

作者 郑子军 薛凯元 +2 位作者 文东辉 徐耀耀 应富强 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期907-914,共8页

基于流体动压润滑原理提出了线性液动压抛光加工方法。借助计算流体力学数值模拟,研究了抛光辊子结构和加工工艺参数对液动压力大小及分布均匀性的作用规律。结果表明:具有矩形微结构的抛光辊子可以在工件表面产生均匀的液动压力;更大... 基于流体动压润滑原理提出了线性液动压抛光加工方法。借助计算流体力学数值模拟,研究了抛光辊子结构和加工工艺参数对液动压力大小及分布均匀性的作用规律。结果表明:具有矩形微结构的抛光辊子可以在工件表面产生均匀的液动压力;更大直径的抛光辊子、更高的转速和更小的抛光间隙都可以获得更大的流体动压力,但同时也会使液动压力分布均匀性变差。搭建实验平台并进行抛光实验,线性液动压抛光加工后,K9玻璃表面粗糙度Ra值从45.41 nm降低到0.91 nm。 展开更多

关键词 线性液动压抛光 超光滑表面 液动压力 计算流体力学

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超光滑超精密玻璃抛光新技术 被引量：7

4

作者 王承遇 李松基 +2 位作者 陶瑛 张咸贵 齐济 《玻璃》 2009年第10期33-37,共5页

超光滑抛光玻璃表面粗糙度为纳米量级,超精密抛光加工精度达到分子级或原子级。超光滑和超精密抛光新技术包括数控小工具抛光、应力盘抛光、浴法抛光、磁流变抛光、离子束抛光、电子束抛光、激光抛光和等离子辅助抛光等。本文重点阐述采... 超光滑抛光玻璃表面粗糙度为纳米量级,超精密抛光加工精度达到分子级或原子级。超光滑和超精密抛光新技术包括数控小工具抛光、应力盘抛光、浴法抛光、磁流变抛光、离子束抛光、电子束抛光、激光抛光和等离子辅助抛光等。本文重点阐述采用20KeV、1×1014. ions/cm2和1×1016. ions/cm2的N+离子对钠钙硅酸盐和铅玻璃进行离子束抛光的原理与工艺,抛光后粗糙度仅为几十纳米。采用高束流脉冲电子束抛光时,当束流超过1012 W/cm2时,玻璃表面Griffith裂纹扩张,粗糙度反而增加,必须严格控制抛光时电子束能量。 展开更多

关键词 超光滑抛光 超精密抛光 玻璃表面 电子束 离子束

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无磨料低温抛光的工艺方法研究 被引量：3

5

作者 刘向阳 郁鼎文 +1 位作者 王立江 孙国梓 《机械设计与制造》 北大核心 2005年第1期71-73,共3页

对无磨料低温抛光这种全新的工艺方法进行了系统的研究,包括抛光设备、抛光冰盘的制备、工件盘的制备、抛光盘的修整、抛光后工件的清洗、抛光后表面粗糙度的测量等。并用此种方法对石英晶体进行了抛光实验,得到了Ra0.53mm的超光滑表面... 对无磨料低温抛光这种全新的工艺方法进行了系统的研究,包括抛光设备、抛光冰盘的制备、工件盘的制备、抛光盘的修整、抛光后工件的清洗、抛光后表面粗糙度的测量等。并用此种方法对石英晶体进行了抛光实验,得到了Ra0.53mm的超光滑表面,结果证明这是一种获得超光滑表面的新方法。 展开更多

关键词 无磨料 低温抛光 新工艺 超光滑表面

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影响卫生陶瓷釉面粗糙度因素的研究 被引量：5

6

作者 赫占军 肖汉宁 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期6-10,75,共6页

采用一次烧成工艺制备了卫生陶瓷用超平滑釉(Ra≤10.0nm),讨论了釉料高温物理性质以及釉浆粒度和釉面粗糙度之间的关系。结果表明:釉的高温粘度lgh在2.65～3.15之间、高温表面张力在350～380mNm-1、D90介于4.0～7.5mm时,可以有效降低釉... 采用一次烧成工艺制备了卫生陶瓷用超平滑釉(Ra≤10.0nm),讨论了釉料高温物理性质以及釉浆粒度和釉面粗糙度之间的关系。结果表明:釉的高温粘度lgh在2.65～3.15之间、高温表面张力在350～380mNm-1、D90介于4.0～7.5mm时,可以有效降低釉面的粗糙度。 展开更多

关键词 卫生陶瓷 超平滑釉 表面粗糙度

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掠入射X射线散射法测量超光滑表面 被引量：6

7

作者 王永刚 孟艳丽 +2 位作者 马文生 陈斌 陈波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期60-68,共9页

介绍了掠入射X射线散射法(GXRS)测量超光滑表面的原理及基于商业用X射线衍射仪改造而成的实验装置。选择3片不同粗糙度的硅片作为实验样品,根据一级矢量微扰理论对各个样品所测量的散射分布进行处理。结果表明,GXRS法得到的样品功率谱... 介绍了掠入射X射线散射法(GXRS)测量超光滑表面的原理及基于商业用X射线衍射仪改造而成的实验装置。选择3片不同粗糙度的硅片作为实验样品,根据一级矢量微扰理论对各个样品所测量的散射分布进行处理。结果表明,GXRS法得到的样品功率谱密度函数(PSD)与使用原子力显微镜(AFM)所测量的结果基本相符。分析了探测器接收狭缝的宽度和入射光发散度对实验结果的影响,结果表明,在其他实验条件理想的情况下,当探测器接收狭缝宽度<0.02mm,入射光发散度<43″时,在空间频率>0.03μm-1的范围内,由其引起的PSD函数测量误差<2%。随着探测器接收狭缝宽度和入射光发散度的减小,测量误差呈指数迅速减小。在所测量的空间频率范围内,PSD函数的误差随频率的增加而减小,仪器的重复精度优于2.6%。 展开更多

关键词 掠入射X射线散射法 超光滑表面 微扰理论 功率谱密度(PSD) 原子力显微镜(AFM) 系统误差

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无机材料超光滑表面的制备 被引量：2

8

作者 周永恒 苏英 黄武 《材料导报》 EI CAS CSCD 2003年第3期41-44,共4页

随着光学、微电子、航天和激光技术的发展,在晶体或玻璃等无机材料上制备亚纳米级的超光滑无损伤表面已成为现代精密加工技术领域的重点研究课题。近年来,此项技术研究进展迅速,不仅改进了传统的抛光技术,还出现了浮法抛光、离子束加工... 随着光学、微电子、航天和激光技术的发展,在晶体或玻璃等无机材料上制备亚纳米级的超光滑无损伤表面已成为现代精密加工技术领域的重点研究课题。近年来,此项技术研究进展迅速,不仅改进了传统的抛光技术,还出现了浮法抛光、离子束加工和弹性发射加工等新技术。系统介绍了超光滑表面的检测、制备技术及其发展,并讨论了抛光过程中的机械化学作用机理。 展开更多

关键词 无机材料 制备 超光滑表面 亚表面缺陷 抛光 机械化学 表面质量检测 光学器件

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超光滑光学元件表面疵病检测与控制 被引量：4

9

作者 王玄洋 陈光 《光学与光电技术》 2018年第4期52-57,共6页

零件表面形貌是工件在不同加工过程中形成的结果。通过对表面疵病宏观与微观形貌研究,以实现对加工过程中产生疵病源头准确定位与控制。依据超光滑表面疵病特点,提出了有针对性的疵病两步测量法,设计了激光辅助显微镜检测设备检测疵病... 零件表面形貌是工件在不同加工过程中形成的结果。通过对表面疵病宏观与微观形貌研究,以实现对加工过程中产生疵病源头准确定位与控制。依据超光滑表面疵病特点,提出了有针对性的疵病两步测量法,设计了激光辅助显微镜检测设备检测疵病的形状、位置及方向等宏观特征;再采用白光干涉仪和原子力显微镜对这一疵病进行了深入的微观形貌检测,实现了对最大深度0.1μm疵病的检测。两步测量法可以有效地控制并检测超光滑表面的疵病。 展开更多

关键词 超光滑表面 抛光 疵病 两步测量法 激光辅助

原文传递

高准确度玻璃光学元件的CMP技术研究 被引量：4

10

作者 陈勇 李攀 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2499-2503,共5页

依据化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)加工玻璃光学元件的原理,通过对抛光运动机理的理论分析,提出了抛光垫的磨削均匀性对光学元件面形的影响,并设计了新的工艺流程.通过工艺试验,完成了高准确度玻璃光学元件的CMP加工... 依据化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)加工玻璃光学元件的原理,通过对抛光运动机理的理论分析,提出了抛光垫的磨削均匀性对光学元件面形的影响,并设计了新的工艺流程.通过工艺试验,完成了高准确度玻璃光学元件的CMP加工,获得了表面质量N<0.2,Rq<0.3nm的玻璃光学元件. 展开更多

关键词 玻璃光学原件 超光滑表面 化学机械抛光 抛光垫 运动机理分析

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微晶玻璃超光滑抛光过程中抛光剂选型实验研究 被引量：2

11

作者 袁顺山 程子清 陈光 《光学与光电技术》 2015年第4期87-90,共4页

从传统光学冷加工的原理出发,分析了传统接触式加工方法中抛光剂与材料去除深度的理论关系,设计了微晶玻璃超光滑抛光过程中的抛光剂选型试验。通过比较基片的表面质量,摸索出适合微晶玻璃超光滑抛光的最佳抛光剂为金刚石微粉,成功加工... 从传统光学冷加工的原理出发,分析了传统接触式加工方法中抛光剂与材料去除深度的理论关系,设计了微晶玻璃超光滑抛光过程中的抛光剂选型试验。通过比较基片的表面质量,摸索出适合微晶玻璃超光滑抛光的最佳抛光剂为金刚石微粉,成功加工出了超光滑微晶光学元件,其表面粗糙度达到0.2nm。 展开更多

关键词 微晶玻璃 超光滑表面 抛光 表面粗糙度

原文传递

超光滑加工精磨过程中损伤层与余量匹配的研究 被引量：2

12

作者 陈光 熊长新 《光学与光电技术》 2015年第1期68-73,共6页

对超光滑加工散粒研磨工序中采用的三级精磨法,进行了实验研究,通过改进差分化学刻蚀实验测出各级损伤层的厚度,利用损伤层厚度对加工余量匹配进行了优化。研究表明损伤层厚度与砂粒的粒径和压载之积成线性关系,与研磨时长无关;实验测得... 对超光滑加工散粒研磨工序中采用的三级精磨法,进行了实验研究,通过改进差分化学刻蚀实验测出各级损伤层的厚度,利用损伤层厚度对加工余量匹配进行了优化。研究表明损伤层厚度与砂粒的粒径和压载之积成线性关系,与研磨时长无关;实验测得W28、W10、W5号磨料在实验条件下研磨加工产生的损伤层厚度分别为12.4μm、8.2μm、5.8μm;并根据损伤层厚度提出了加工余量的匹配建议方案。损伤层的相关研究为超光滑加工中提高生产效率以及减少麻点产生几率的研究提供了参考。 展开更多

关键词 超光滑加工 研磨 损伤层 加工余量

原文传递

大口径钛宝石晶体全频域透射波前误差高精度加工工艺研究 被引量：2

13

作者 金寿平 付跃刚 +1 位作者 金钰皓 郝志旭 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期129-138,共10页

钛宝石晶体是超强、超短脉冲激光振荡源广泛采用的工作物质,其口径大小和表面全频域波面误差决定了超短、超强激光系统的输出能量和光束质量,然而由于大口径钛宝石晶体光学均匀性差及硬度高的特点,其实现高精度透射波前和超光滑表面加... 钛宝石晶体是超强、超短脉冲激光振荡源广泛采用的工作物质,其口径大小和表面全频域波面误差决定了超短、超强激光系统的输出能量和光束质量,然而由于大口径钛宝石晶体光学均匀性差及硬度高的特点,其实现高精度透射波前和超光滑表面加工很具挑战性。针对这一问题,设计了线偏振干涉光源检测方法,解决了钛宝石晶体双折射导致的透射波前检测干涉条纹无法解析的问题;基于对钛宝石晶体材料光学均匀性的检测分析,发展了基于单轴机的透射波前快速抛光收敛工艺;通过正交实验和灰关联分析法,利用小磨头抛光工艺实现了钛宝石晶体高精度透射波前低频误差和超光滑表面高频误差的加工;为改善中频误差,发展了基于硅溶胶抛光液的小磨头中频误差光顺工艺。实验结果表明:多手段组合的加工工艺可以实现大口径钛宝石晶体全频域透射波前误差的有效控制,针对直径为120 mm的钛宝石样件,透射波前峰谷值可达0.283λ(λ=632.8 nm),中频功率谱密度无明显的特定频段调制误差,高频表面粗糙度R_q约为0.262 nm,可达到超光滑量级。 展开更多

关键词 材料 钛宝石晶体 透射波前 超光滑表面

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Dark-field detection method of shallow scratches on the super-smooth optical surface based on the technology of adaptive smoothing and morphological differencing 被引量：2

14

作者 李晨 杨甬英 +9 位作者 柴惠婷 张毅晖 吴凡 周林 闫凯 白剑 沈亦兵 许乔 姜宏振 刘旭 《Chinese Optics Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第8期53-57,共5页

In recent years, modern optical processing technologies, such as single point diamond turning, ion beam etching, and magneto-theological finishing, arc getting break- throughs. Machining precisions of super-smooth opt... In recent years, modern optical processing technologies, such as single point diamond turning, ion beam etching, and magneto-theological finishing, arc getting break- throughs. Machining precisions of super-smooth optics have also been significantly improved. However, with increasing demands for the optical surface quality, 展开更多

关键词 Dark-field detection method of shallow scratches on the super-smooth optical surface based on the technology of adaptive smoothing and morphological differencing

原文传递

化学抛光和退火对钛酸锶基片表面改性研究 被引量：2

15

作者 陈光珠 杭寅 +5 位作者 汪隽 何晓明 张连翰 李志鸿 华如江 何明珠 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1107-1112,共6页

本文运用原子力显微镜检测传统机械抛光和化学机械抛光以及退火前后的钛酸锶(STO)衬底表面,研究了化学机械抛光和退火对钛酸锶(STO)基片表面形貌的影响,结果表明化学抛光可以使表面粗糙度达到0.214 nm,明显优于机械抛光。对比测量退火... 本文运用原子力显微镜检测传统机械抛光和化学机械抛光以及退火前后的钛酸锶(STO)衬底表面,研究了化学机械抛光和退火对钛酸锶(STO)基片表面形貌的影响,结果表明化学抛光可以使表面粗糙度达到0.214 nm,明显优于机械抛光。对比测量退火前后钛酸锶(STO)基片的双晶摇摆曲线,表明退火可以明显改善晶体质量,有利于实现超光滑STO基片的加工。 展开更多

关键词 钛酸锶 超光滑表面 化学机械抛光 退火

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化学气相沉积SiC材料超光滑表面纳米加工 被引量：2

16

作者 公发全 肖鹏 +3 位作者 黄润兰 李刚 刘万发 董闯 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期327-329,共3页

利用传统光学加工方法,采用陶瓷磨盘和金刚石微粉对国产化学气相沉积(CVD)SiC进行了粗磨、细磨加工;然后,利用颗粒直径从4μm到1μm的金刚石研磨膏逐级进行抛光,发现SiC表面存在纳米级划痕;最后,改用颗粒直径为20 nm氧化铝纳米颗粒的碱... 利用传统光学加工方法,采用陶瓷磨盘和金刚石微粉对国产化学气相沉积(CVD)SiC进行了粗磨、细磨加工;然后,利用颗粒直径从4μm到1μm的金刚石研磨膏逐级进行抛光,发现SiC表面存在纳米级划痕;最后,改用颗粒直径为20 nm氧化铝纳米颗粒的碱性水溶液进行抛光,表面粗糙度达到0.6 nm(RMS),表面纳米级划痕得到很好改善,获得了较高表面质量的超光滑表面。 展开更多

关键词 化学气相沉积 SIC材料 光学加工 超光滑表面 纳米加工 表面粗糙度

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Cu/Ni复合仿生超滑表面耐蚀性能研究 被引量：2

17

作者 肖亚梅 孙彩霞 +2 位作者 刘井坤 薛桂连 戴景杰 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2020年第1期7-11,共5页

本文针对碳钢在海洋环境中腐蚀严重的问题,采用水热法结合化学气相沉积技术及注入润滑油的三步法在碳钢表面制备了Cu/Ni复合仿生超滑表面。研究了仿生超滑表面对碳钢基体的腐蚀防护性能的影响。通过扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(EDS... 本文针对碳钢在海洋环境中腐蚀严重的问题,采用水热法结合化学气相沉积技术及注入润滑油的三步法在碳钢表面制备了Cu/Ni复合仿生超滑表面。研究了仿生超滑表面对碳钢基体的腐蚀防护性能的影响。通过扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(EDS)分析了碳钢表面水热反应2 h后形成的Cu/Ni涂层的形貌及组成成分;通过接触角测试分析了Cu/Ni疏水表面的润湿性;运用动电位极化曲线和交流阻抗谱(EIS)研究了仿生超滑表面在3.5 wt.%NaCl溶液中的耐蚀性能。结果表明,Cu/Ni膜层呈现微纳米级粗糙结构,Cu/Ni膜层疏水涂层与水滴的接触角为127.8±1°,Cu/Ni仿生超滑表面腐蚀电流密度为2.96×10-7A·cm-2,相比于碳钢基体降低了2个数量级,对碳钢基体具有一定腐蚀防护作用。 展开更多

关键词 疏水涂层 水热法 耐腐蚀性 超滑表面

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化学机械抛光作用与单晶基片超光滑表面的获取 被引量：1

18

作者 徐晓冬 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期1031-1034,共4页

单晶基片的表面光洁度指标是影响后续薄膜生长质量的重要因素。本文通过对比实验的方法 ,就采用CMP(chemicalmechanicalpolish)工艺获取超光滑单晶基片做了深入的观察研究 ,并通过AFM(atomicforcemicroscope)

关键词 单晶 薄膜生长 基片 光滑 AFM 结论 化学机械抛光 CMP 获取 指标

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线性液动压抛光流场的循环交变动压力衍生机制

19

作者 谢重 文东辉 +1 位作者 成志超 孔凡志 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第19期2288-2295,共8页

针对线性液动压抛光过程中结构化抛光辊子与抛光工件表面之间形成的周期性流场,研究了该流场中工件表面的动压力作用规律。基于流体动力润滑理论,以楔形槽抛光辊子流场为例推导了工件表面的动压力数学模型,并建立了工件表面动压力随时... 针对线性液动压抛光过程中结构化抛光辊子与抛光工件表面之间形成的周期性流场,研究了该流场中工件表面的动压力作用规律。基于流体动力润滑理论,以楔形槽抛光辊子流场为例推导了工件表面的动压力数学模型,并建立了工件表面动压力随时间变化的全局性数学模型,采用MATLAB语言编程绘制了该全局性数学模型的动压力分布曲线,并与流体力学仿真结果进行了比较验证。基于抛光工艺参数(抛光转速、抛光间隙和抛光液浓度)对动压力幅值的影响,并结合不同转速下工件进给速度对动压力周期的调节作用,建立了线性液动压抛光流场的循环交变动压力衍生机制,实现抛光工件表面动压力大小及其分布均匀性的可调节。 展开更多

关键词 线性液动压抛光 超光滑表面 流场动压力 循环交变特性

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超光滑基片等离子体表面处理研究

20

作者 陈勇 张晋宽 王宇 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期194-198,共5页

通过对射频功率、反应室压强和处理时间等参量进行实验,系统研究了等离子体处理对基片表面状态的影响.结果表明,等离子体处理可以溅射去除加工变质层,降低表面粗糙度,提高基片表面洁净度和表面能.优化后的参量证实,经等离子处理的基片... 通过对射频功率、反应室压强和处理时间等参量进行实验,系统研究了等离子体处理对基片表面状态的影响.结果表明,等离子体处理可以溅射去除加工变质层,降低表面粗糙度,提高基片表面洁净度和表面能.优化后的参量证实,经等离子处理的基片比未经等离子体处理的基片镀膜后损耗平均降低34.2ppm,并且显示出良好的一致性. 展开更多

关键词 超光滑表面 等离子体 表面处理 表面粗糙度

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