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第一章,概述了化学机械抛光技术与应用现状,综述了影响化学机械抛光结果的关键因素及机理。随后概述了硬脆材料(A向蓝宝石和微晶玻璃)的应用以及化学机械抛光现状。第二章,以纳米氧化铝为磨料对A向蓝宝石进行化学机械抛光,实验中考察了磨料浓度、磨料粒径、抛光时间、抛光压力以及NH4F浓度等因素对A向蓝宝石的材料去除速率和表面粗糙度的影响。利用原子力显微镜(AFM)检测抛光后A向蓝宝石的表面粗糙度,系统分析抛光过程中各影响因素,优化了实验条件,结果表明:当抛光液中纳米氧化铝质量分数为1%、磨料粒径为50 nm、抛光时间为40 min、抛光压力为16.39 kPa、NH4F质量分数为0.2%、pH=4.0时,抛光后材料去除速率为17.2 nm/min,表面粗糙度为21.11 nm。第三章,采用溶胶凝胶法制备掺氟纳米氧化铝,利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、射线衍射物相分析仪和纳米粒度仪等对所制备粉体的形貌、相组成、元素组成和粒径分布进行表征,最后利用所制备的纳米氧化铝为磨料对微晶玻璃进行化学机械抛光。结果表面:所制备的氧化铝呈扁球状,在1100℃下煅烧2 h后,前驱体可完全转变成α-Al2O3,掺入氟元素后导致粉体的XRD的峰向左偏移。在对微晶玻璃进行化学机械抛光时,当纳米氧化铝中掺氟量为3%时,材料去除速率为89.3 nm/min,表面粗糙度为1.9 nm。第四章,利用纳米CeO2为磨料研究磨料浓度、pH值、抛光液流量、抛光盘转速、表面活性剂种类和氟化铵浓度等因素对微晶玻璃化学机械抛光的影响,分析总结CeO2在微晶玻璃化学机械抛光中的作用机理。结果表明:当CeO2浓度为3%、抛光液流量为25 m L/min、抛光盘转速为100 r/min、pH=8.0、十二烷基硫酸钠浓度为0.01%,氟化铵浓度为0.7%时,抛光后微晶玻璃表面粗糙度最低为0.70nm,材料去除速率达到183.57 nm/min。第五章,以SiO2为磨料研究络合剂种类及浓度、氧化剂种类、润滑剂种类及浓度对微晶玻璃化学化学机械抛光的影响。结果表明:当抛光盘转速为100 r/min、抛光液流量为25 m L/min、抛光压力为9.4 kPa、SiO2质量分数为8%、pH=8.0、选用质量分数为0.2%的EDTA为络合剂、以质量分数为0.2%的丙三醇为润滑剂、氧化剂过硫酸铵质量分数为2%时,最终获得表面粗糙度为0.12 nm,材料去除速率为72.8 nm/min。