导读:本文包含了蓝宝石单晶论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:蓝宝石晶体,圆管,导模法
蓝宝石单晶论文文献综述
罗平,王庆国,董建树,王东海,吴锋[1]（2019）在《导模法(EFG)生长大尺寸厚壁管状蓝宝石单晶》一文中研究指出采用自行设计的导模法蓝宝石长晶装备,通过优化模具设计和长晶工艺,成功生长了内/外径分别为31/58 mm和50/65 mm,长度超过300 mm的大尺寸厚壁蓝宝石单晶圆管,无开裂多晶,无肉眼可见气泡,晶体质量优良。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2019年07期）
郑梦龙[2]（2019）在《基于多糖结合剂磨具的单晶蓝宝石加工方法研究》一文中研究指出单晶蓝宝石即单晶α-氧化铝,莫氏硬度高达9,是典型的硬脆难加工材料。随着单晶蓝宝石衬底市场需求的迅速增加,单晶蓝宝石表面加工过程对环境的影响也不可忽视。针对单晶蓝宝石的绿色、高效、精密表面加工需求,本文提出采用基于多糖结合剂软磨料磨具的单晶蓝宝石表面加工方法.本文首先基于传热学基本理论,建立了考虑相变材料相变过程的两相复合材料等效比热容理论模型。不同相变材料体积分数的复合材料等效比热容理论值与仿真值误差小于5%。两相复合材料等效导热系数理论模型适用Maxwell-Euken I模型。磨具与工件界面总热量一定时,随相变材料体积分数的增加,蓝宝石工件分配的热量逐渐减少。完成了磨具配方设计,确定了磨具材料的选择。建立了基于“混料-凝胶化-冷藏-干燥”路线的预糊化多糖结合剂磨具制作工艺。DSC结果表明:添加蜡微粉后,磨具在蜡微粉相变温度范围内出现吸热峰,且比热容增大,验证了理论分析的正确性。单晶蓝宝石表面加工结果表明:工件表面轮廓粗糙的Rq数值降幅与单位载荷温升具有正相关性,与磨具对磨粒的把持力即磨具的硬度和抗折弯强度也具有正相关性。磨具和蓝宝石工件之间的在砂结比相同的条件下,在加工过程的后半段过程中,添加相变材料的磨具单位载荷产生的温升比没有添加相变材料的磨具的温升低。确定在加工蓝宝石时,当磨具的砂结比为5:1时,蜡粉的含量为淀粉结合剂质量分数的5%时加工效果最好。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2019-05-01）
海珊[3]（2019）在《蓝宝石单晶光纤包层制备的研究》一文中研究指出本论文具体阐述了两种工艺方法:低压化学气相沉积法(LPCVD)和原子层沉积法(ALD)以在蓝宝石单晶光纤表面沉积薄膜。目的是想制备与蓝宝石光纤具有良好兼容性和稳定性的光纤包层,从而既解决光在光纤内部传输时光损耗问题,又为光纤提供了有效的保护。蓝宝石单晶光纤具有优异的物理和化学性能,在高温光纤传感和近红外传感等领域都有非常好的应用前景。但它与石英光纤和聚合物光纤不同,由于自身制备工艺的限制,蓝宝石光纤是无包层的单晶光纤,即裸光纤。为了延长光纤的寿命,扩大光纤的工作范围,需对蓝宝石光纤表面进行包层生长。经过理论分析,选择六方氮化硼(hBN)和氧化铝作为包层研究对象。hBN和氧化铝薄膜具有优良的物理和化学性能,满足蓝宝石光纤对包层材料性质的要求。目前国内外对蓝宝石光纤包层的研究十分的热衷,但是对利用化学气相沉积制备hBN薄膜以及利用原子层沉积法制备氧化铝作为光纤包层的研究还未见报道。化学气相沉积法适合于制备致密均匀的hBN薄膜;原子层沉积法能够实现对氧化铝薄膜厚度和密度的精确控制,方便获得具有所需折射率的包层薄膜。本文便是围绕着蓝宝石光纤包层的材料选择、制备工艺和薄膜性质进行研究。论文分别详述了两种制备包层的工艺方法,一种是利用LPCVD在蓝宝石光纤表面生长hBN薄膜,hBN薄膜经SEM,Raman,椭偏分析的结果显示,基于LPCVD在蓝宝石光纤表面生长hBN的工艺是可行的。1000℃下蓝宝石光纤上生长的hBN薄膜比较致密均匀,且结晶性能良好。并且利用该工艺在光纤上生长的hBN薄膜的结晶性质与平面衬底上生长材料的结晶性能保持一致。另外本论文也基于原子层沉积技术在蓝宝石单晶光纤表面沉积生长氧化铝薄膜,对薄膜进行退火工艺处理,结果显示退火工艺的处理,使得薄膜内部区域的空洞和微裂纹等缺陷大部分减少,1200℃到1300℃退火温度下,薄膜结构显得更加致密和均匀,且结构中的孔洞不再存在;氧化铝的折射率随着退火温度的升高呈现先升高后趋于稳定的趋势,当退火温度在1200℃和1300℃之间时,折射率趋于稳定,数值大概在1.726;退火后的氧化铝薄膜内部存在Al-0结晶相,1200℃和1300℃退火处理后的氧化铝薄膜的晶相与γ-Al_2O_3和θ-Al_2O_3更相似。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-05-01）
陈刚[4]（2018）在《单晶蓝宝石基片集群磁流变抛光实验研究》一文中研究指出单晶蓝宝石是一种综合性能优良的多功能晶体材料,广泛应用于各个领域,随着各领域产品性能的提高对单晶蓝宝石的加工要求也越来越高,要求加工后表面质量好并且无亚表面损伤,目前加工单晶蓝宝石的方法不同程度上均存在一定缺陷,集群磁流变抛光技术是一种光学表面平坦化抛光方法,具有其它超精密抛光方法不具有的优势,本文对单晶蓝宝石集群磁流变抛光工艺进行了系统研究,主要研究工作如下:1)结合传统抛光工艺的材料去除机理,分析了单晶蓝宝石集群磁流变抛光过程中的材料去除机理。基于磨削加工中的经验公式Preston方程建立了材料去除数学模型,由模型得出材料去除量与抛光参数之间的关系,通过实验验证了所建立模型的正确性,并总结出了抛光参数对材料去除量的影响规律。2)运用SolidWorks建模软件和Ansoft Maxwell叁维磁场仿真软件对不同结构抛光盘、不同形状的磁极、不同排列方式磁极所产生的磁场进行了仿真分析。在此基础上,分析了磁场分布均匀性,磁感应强度的大小对抛光效果的影响。3)按照粗磨、精磨、粗抛、集群磁流变抛光的工艺流程进行实验,针对实验中存在的问题,优化了实验装置,改善了研磨液和抛光液配方,采用自制的粒径为70 nm的二氧化硅溶胶抛光液进行集群磁流变抛光工艺实验,研究了抛光液浓度、抛光液pH、抛光液温度对表面粗糙度的影响。实验结果表明,表面粗糙度下降速率随着磨料浓度的下降而下降,随着抛光液温度和pH值的增大先增大后减小,当抛光液磨料浓度为45%、pH=11、温度为36 ℃时表面粗糙度下降速率为1.65 nm/min,表面粗糙度值为0.8 nm。4)分析了亚表面损伤的形成机理,理论分析了集群磁流变抛光去除亚表面损伤的可行性,基于印压断裂理论,建立了亚表面损伤深度与抛光参数的关系模型,通过正交实验验证了模型的合理性以及研究了抛光参数对亚表面损伤深度的影响规律,实验结果表明,亚表面损伤深度随着抛光压力和磨粒粒径的增大而增大,抛光压力是决定是否产生亚表面损伤的关键因素,当磨粒粒径为280 nm,抛光压力为82 N时,抛光过程中不产生亚表面损伤,并且能够去除研磨中造成的亚表面损伤,经过100 min抛光亚表面损伤深度减小至0.9 nm。(本文来源于《西安工业大学》期刊2018-05-01）
廖彬彬,魏修宇[5]（2018）在《钨钼材料在蓝宝石单晶炉中的应用》一文中研究指出蓝宝石单晶由于具有良好的物理特性,在LED衬底、国防军工等领域具有广泛的应用。难熔金属钨钼材料熔点高,高温下饱和蒸气压很低,是制备蓝宝石单晶炉的关键材料。本文就钨钼材料在蓝宝石单晶炉中的应用领域、性能要求及制备方法进行了详细分析,并对其失效机理进行了探讨。蓝宝石单晶炉所使用的坩埚大部分是采用粉末冶金的压制烧结方法生产的钨坩埚和钼坩埚,也有少部分采用旋压法生产的薄壁坩埚;通过把钨杆弯折成一定的形状,用钨丝将纵向钨杆和横向钨杆固定,形成一个温度均匀的环境,保证生长出合格的单晶体;隔热屏一般采用多层薄钼片通过层间距5 mm的组合方式,实现良好隔热效果;最内层钼屏在真空高温环境下,有较快的挥发,造成钼屏变薄破损。(本文来源于《硬质合金》期刊2018年02期）
陈刚,肖强[6]（2018）在《单晶蓝宝石基片抛光工艺研究进展》一文中研究指出对目前抛光单晶蓝宝石基片的工艺方法,如游离磨料磨削、金刚石砂轮磨削、在线电解修整磨削(ELID)、化学机械抛光(CMP)、固结软磨料抛光、磁流变抛光(MRF)、超声振动辅助磨削的加工原理、方法和特点进行综述。分析了各方法的优势和不足以及最新研究成果存在的关键问题。其中游离磨料磨削、在线电解修整磨削、金刚石砂轮磨削的材料去除速率较高,化学机械抛光是抛光大面积基片的唯一方法,磁流变抛光后的基片表面不存在亚表面损伤。根据单晶蓝宝石基片的应用需求和目前抛光方法的不足,对后续研究的方向进行了预测。(本文来源于《工具技术》期刊2018年03期）
杨轶涵[7]（2018）在《热场结构对泡生法蓝宝石单晶生长影响研究》一文中研究指出随着航空航天、军事、科研和民用等方面的持续发展,蓝宝石晶体的应用愈发广泛,对大尺寸高质量的蓝宝石晶体的需求与日俱增。泡生法是蓝宝石晶体的主要制造方法之一,蓝宝石晶体生长过程中流场、热场均受热场结构的影响,且伴随用时长、能耗高等问题,通过数值模拟与长晶实验结合的方法研究热场结构影响能够有效降低试验成本,对低成本获得高质量蓝宝石晶体有重要意义。本文总结了蓝宝石晶体的生长理论,对蓝宝石生长过程中的主要生长问题进行了分析,以目前实际生产中所采用的60kg级泡生法蓝宝石单晶炉为模型,建立了晶体生长的物理模型和数值模型,通过专业晶体生长软件CGSim对泡生法蓝宝石单晶炉热场结构进行了模拟分析,并与实验结果进行对比,得出如下结论:(1)通过对热屏结构中加入氧化锆材料及氧化锆材料内置外置对单晶炉功率影响的研究,得出,加入氧化锆保温层会明显降低单晶炉能耗,其中,氧化锆内置的热场结构对单晶炉能耗降低影响更为明显。(2)通过对氧化锆材料与钼金属材料不同配比对单晶炉功率影响的研究,得出,随着氧化锆层由0增加至15层,单晶炉能耗显着降低,相比传统15层钼保温结构,15层氧化锆保温结构炉体功率降低了 38%。其中,单晶炉功率变化在内置氧化锆增加至7层后变化趋于平缓,内置7层氧化锆材料/外置8层钼金属保温结构为最合理热场结构。(3)通过对热场结构中热屏间距的研究,得出,单晶炉热屏结构中热屏间距增大使得单晶炉功率明显提升,并引起固液界面凸度增大,晶体热应力减小,综合考察叁个影响因素的影响,热屏间距为5mm时单晶炉能耗较低,可用于制造高质量的蓝宝石晶体。(4)通过将数值模拟结果与具体长晶实验结果进行对比,验证了设计优化的热屏间距为5mm的内置7层锆材料/外置8层钼金属热场结构的合理性,按照模拟优化热场结构生长的蓝宝石晶体基本避免了生长过程中重熔现象、径向温度梯度不合理而出现气泡等缺陷,最终生长出了径度好、基本无光学散射符合光学要求的蓝宝石单晶。(本文来源于《宁夏大学》期刊2018-03-01）
张吴晖[8]（2018）在《单晶蓝宝石球罩的高效研磨抛光实验研究》一文中研究指出由于单晶蓝宝石具有优异的物理、化学性能,在国防和民用工业领域具有广泛的应用前景。单晶蓝宝石是一种性能优异的导弹头罩材料,但目前各种单晶蓝宝石头罩的研磨、抛光加工技术普遍存在加工效率不高的问题,这极大地制约了单晶蓝宝石头罩的应用。为了提高单晶蓝宝石球罩研磨、抛光的效率,论文采用CVD金刚石厚膜工具及金刚石磁性磨料对单晶蓝宝石球罩开展了研磨、抛光加工的试验研究,在运动轨迹计算得到的参数指导下进行了CVD金刚石厚膜工具粗研单晶蓝宝石球罩实验,然后采用微米金刚石磁性磨料对单晶蓝宝石球罩进行了精研实验,最后利用制备的纳米金刚石磁性磨料进行了单晶蓝宝石球罩的抛光实验。论文的主要工作及成果如下:(1)开展了CVD金刚石厚膜工具研磨轨迹研究,分析了球罩转速与摆速比值、研磨工具转速与摆速比值对研磨轨迹分布均匀性的影响,得到了轨迹分布均匀的机构运动参数。使用CVD金刚石厚膜工具在该参数下对单晶蓝宝石球罩进行粗研加工,结果表明:材料去除率为2.24μm/min,球度公差由43.82μm降低至6.28μm,CVD金刚石厚膜工具具有较好的耐磨性。(2)对研磨工具结构进行了改进,仿真分析了工具边缘厚度、倒圆半径、磁极头倾斜角对加工面上磁场保持力的影响,并进行了实验验证。使用改进后的研磨工具及微米金刚石磁性磨料对单晶蓝宝石球罩进行精研加工实验,研究了研磨压力、研磨时间、乙二胺浓度对材料去除率及面粗糙度的影响,在研磨压力25 kPa,研磨时间30 min,乙二胺浓度5%的情况下,球度公差可达到0.59μm,材料去除率达到5.94μm/h,面粗糙度由1.14μm降低至0.11μm。(3)开展了化学复合镀法制备纳米金刚石磁性磨料的试验研究,通过正交试验研究了稳定剂含量、纳米金刚石颗粒浓度、搅拌速度、超声处理时间对镀层中纳米金刚石含量的影响,利用优化的工艺参数制备出了纳米金刚石磁性磨料。采用纳米金刚石磁性磨料对蓝宝石球罩进行了抛光实验,研究了材料去除率、面粗糙度随抛光时间的变化规律,并对抛光后蓝宝石球罩表面及磁性磨料进行了检测,结果显示纳米金刚石磁性磨料具有较好的抛光性能。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2018-03-01）
何艳,苑泽伟,王坤,李树荣[9]（2018）在《单晶蓝宝石高效超精密加工技术研究》一文中研究指出针对光电子器件、集成电路等应用领域对单晶蓝宝石高质量的表面需求,而单晶蓝宝石自身的硬度和良好的化学稳定性给抛光带来较大的困难。文章在分析、对比直接采用2μm金刚石磨料化学机械抛光蓝宝石基片效果的基础上,提出机械研磨与化学机械抛光相结合的工艺抛光蓝宝石。结果表明,采用10μm的碳化硼磨料机械研磨蓝宝石,材料去除率为8.03μm/h,表面粗糙度Ra由1.18μm迅速降至22.326 nm;采用粒径为2μm和0.5μm的金刚石磨料化学机械抛光蓝宝石晶片,有效的去除机械抛光带来的损伤,最后表面粗糙度Ra可达0.55 nm。此抛光工艺能满足蓝宝石晶体高效、超光滑、低损伤的抛光要求。(本文来源于《组合机床与自动化加工技术》期刊2018年02期）
孙学中[10]（2017）在《泡生法蓝宝石单晶炉的冷却水自动控制系统研究设计》一文中研究指出近年来随着科技发展的进步,电子手持设备大量涌入市场,人工晶体在电子产品设备中的应用受到了广泛关注。人造蓝宝石晶体目前在LED行业、智能手机、手表、摄像机镜头等产品中大量使用,未来市场需求比较大,应用前景比较广泛。因此市场上对蓝宝石晶体质量的要求也比较高,目前市场上人造蓝宝石晶体质量参差不齐,从生产过程来分析影响蓝宝石晶体质量的因素很多,其中长晶炉的冷却水系统尤为重要,恒定的水温是生长高品质晶体的重要保证。本文主要针对目前市场上泡生法80kg蓝宝石长晶炉冷却水系统存在的温度控制不精确、自动化程度低、缺少应急自动保护装置等问题,经过对泡生法蓝宝石长晶工艺中对水温要求的分析后设计了一套针对于泡生法蓝宝石单晶生长的冷却水自动控制系统,通过在实际应用中不断调试和改进,最终实现了在整个晶体生长阶段达到了冷却水系统温度控制精确、恒温恒压和自动化运行操作,使得通过长晶炉的进水温度达到蓝宝石长晶工艺所需的设定值25±0.1℃。本文的研究内容主要包括以下几个部分:(1)实现对整个冷却循环水系统的恒温恒压控制,本文以PLC控制器为核心设计了一套自动化系统装置,通过对单晶炉长晶过程中对热量的水温数学模型分析,采用常规PID和模糊PID控制方案对水温仿真效果进行分析。根据现场工艺采集数据和系统设定参数等,结合PLC编程,实现自动调节系统中的电动调节阀和变频机组,根据工艺设计结构自动运行双级循环水自动控制系统。(2)实现对整个冷却循环水系统硬件配置,本文根据对整个80kg蓝宝石长晶炉冷却水系统工艺的分析,提出稳定可靠的双级循环水自动控制系统。根据对系统工艺所需硬件性能参数的计算选择合适的PLC和变频制冷机组硬件设备。(3)对整个冷却水自动控制系统的上位机软件设计,为了使整个控制系统更好的服务于蓝宝石晶体生产,本文基于Windows平台通在VisualStudio MFC开发环境下使用C/C++开发上位机应用操作软件。本文以传统冷却水塔工艺和PLC控制理论为基础,根据蓝宝石单晶炉长晶过程中对水温的特殊要求,通过分析冷却水系统的工艺构成、软硬件总体设计、性能指标内容等,设计了一套以PLC控制器为集中控制的冷却循环水自动化操作系统,通过在实际应用中对其效果进行了验证,在人造蓝宝石晶体生长领域中冷却水自动控制方面有一定的实用价值。(本文来源于《浙江理工大学》期刊2017-12-22）
蓝宝石单晶论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
单晶蓝宝石即单晶α-氧化铝,莫氏硬度高达9,是典型的硬脆难加工材料。随着单晶蓝宝石衬底市场需求的迅速增加,单晶蓝宝石表面加工过程对环境的影响也不可忽视。针对单晶蓝宝石的绿色、高效、精密表面加工需求,本文提出采用基于多糖结合剂软磨料磨具的单晶蓝宝石表面加工方法.本文首先基于传热学基本理论,建立了考虑相变材料相变过程的两相复合材料等效比热容理论模型。不同相变材料体积分数的复合材料等效比热容理论值与仿真值误差小于5%。两相复合材料等效导热系数理论模型适用Maxwell-Euken I模型。磨具与工件界面总热量一定时,随相变材料体积分数的增加,蓝宝石工件分配的热量逐渐减少。完成了磨具配方设计,确定了磨具材料的选择。建立了基于“混料-凝胶化-冷藏-干燥”路线的预糊化多糖结合剂磨具制作工艺。DSC结果表明:添加蜡微粉后,磨具在蜡微粉相变温度范围内出现吸热峰,且比热容增大,验证了理论分析的正确性。单晶蓝宝石表面加工结果表明:工件表面轮廓粗糙的Rq数值降幅与单位载荷温升具有正相关性,与磨具对磨粒的把持力即磨具的硬度和抗折弯强度也具有正相关性。磨具和蓝宝石工件之间的在砂结比相同的条件下,在加工过程的后半段过程中,添加相变材料的磨具单位载荷产生的温升比没有添加相变材料的磨具的温升低。确定在加工蓝宝石时,当磨具的砂结比为5:1时,蜡粉的含量为淀粉结合剂质量分数的5%时加工效果最好。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
蓝宝石单晶论文参考文献
[1].罗平,王庆国,董建树,王东海,吴锋.导模法(EFG)生长大尺寸厚壁管状蓝宝石单晶[J].人工晶体学报.2019
[2].郑梦龙.基于多糖结合剂磨具的单晶蓝宝石加工方法研究[D].合肥工业大学.2019
[3].海珊.蓝宝石单晶光纤包层制备的研究[D].吉林大学.2019
[4].陈刚.单晶蓝宝石基片集群磁流变抛光实验研究[D].西安工业大学.2018
[5].廖彬彬,魏修宇.钨钼材料在蓝宝石单晶炉中的应用[J].硬质合金.2018
[6].陈刚,肖强.单晶蓝宝石基片抛光工艺研究进展[J].工具技术.2018
[7].杨轶涵.热场结构对泡生法蓝宝石单晶生长影响研究[D].宁夏大学.2018
[8].张吴晖.单晶蓝宝石球罩的高效研磨抛光实验研究[D].南京航空航天大学.2018
[9].何艳,苑泽伟,王坤,李树荣.单晶蓝宝石高效超精密加工技术研究[J].组合机床与自动化加工技术.2018
[10].孙学中.泡生法蓝宝石单晶炉的冷却水自动控制系统研究设计[D].浙江理工大学.2017