导读:本文包含了摩擦化学论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:摩擦,化学,磨损,合金,硬质合金,单晶硅,合金材料。
摩擦化学论文文献综述
李洁静[1](2019)在《SiC单晶基片固结磨粒摩擦化学机械研磨研究》一文中研究指出碳化硅(SiC)作为第叁代半导体材料,因其禁带宽度大、临界击穿电场高、热导率高、载流子饱和迁移速度高、相对介电常数低、耐高温和抗辐射等特点被广泛应用于半导体照明、集成电路、新能源汽车等领域;同时,碳化硅单晶通过外延技术可作为生长氮化镓、石墨烯的衬底材料。对于衬底基片,要求其具有超光滑、无损伤的高精度表面质量,但单晶碳化硅硬度高、脆性大、常温下化学稳定性极好,这就为高效超精密加工碳化硅带来了困难。目前常用的加工方法是游离磨料化学机械研磨和抛光,但该法加工效率低,游离的磨粒不能重复利用,试验成本高,废液处理易造成环境污染。针对该问题,固结磨料研磨技术,因其加工效率高、工艺可控性强、绿色环保和加工成本低等优点引起学者的广泛关注。本文以2英寸6H-SiC单晶片为对象,研究固结磨料摩擦化学机械研磨法对碳化硅单晶片材料去除率、表面粗糙度的影响,并探究其摩擦化学反应过程和材料去除机理。主要研究内容如下:(1)游离磨料摩擦化学机械研磨SiC基片研磨膏研究采用单因素试验法研究研磨膏中氧化剂种类、含量、金刚石磨粒粒径对碳化硅单晶片材料去除率和表面粗糙度的影响。结果表明:以氢氧化钠作为氧化剂时的效果最好,且对于Si面,用10%的NaOH时,材料去除率达到最大,为1768nm/min;对于C面,用5%的NaOH时,材料去除率达到最大,为1403nm/min;但使用研磨膏研磨后表面粗糙度值较大,为400~500nm。金刚石磨粒粒径越大,材料去除率越大,表面粗糙度越大,用白光干涉仪观察到表面腐蚀凹坑多,划痕最深达到14.4μm,材料最大隆起为7.686μm,表面质量较差;粒径越小,则相反;高效率和高精度很难同时达到。比较了研磨膏中主要因素的作用结果,发现氧化剂和磨粒的交互作用为主,机械作用为辅,为下一步固结磨料研磨盘的研制提供参考。(2)固结磨料摩擦化学机械研磨SiC基片研磨盘研究根据游离磨料摩擦化学机械研磨研究,提出固结磨料研磨盘成分,并对其成分进行选择和优化,试制了一系列固结磨料摩擦化学机械研磨盘。然后,采用正交试验法对固结磨料研磨SiC单晶片的工艺参数(磨料粒径、研磨时间、研磨转速、研磨压力)进行优化,结果表明:磨料粒径对材料去除率和表面粗糙度均影响显着;当磨粒粒径为28μm,研磨转速80r/min,研磨压力3psi,研磨时间50min时,材料去除率最大,为281nm/min,表面划痕较多,深度达3.3μm;当磨粒粒径为3.5μm,研磨转速60r/min,研磨压力3psi,研磨时间50min时,表面粗糙度最低,为16nm,划痕较浅,为1.1μm,材料隆起只有0.99μm,表面质量较好,精度较高,但此时材料去除率只有18nm/min;固结磨料研磨高效率和高精度很难同时达到。(3)固结磨料研磨盘与游离磨料研磨膏研磨结果对比经过固结磨料与游离磨料研磨对比,结果表明:研磨膏研磨后的工件表面粗糙度高,大约是固结磨料研磨后的5倍,游离磨料研磨后工件表面精度低;研磨膏研磨材料去除率高,但研磨膏的配制及后续处理费时费力,在同样时间里,可进行多次固结磨料研磨,间接提高材料去除率;研磨膏不能重复利用,试验时耗材严重,成本较高,且研磨膏处理不当会对环境带来较大污染;固结磨料研磨盘研磨操作简便,磨粒利用率高,绿色环保。综合来看,研磨盘优于研磨膏研磨效果。(4)固结磨料摩擦化学机械研磨SiC基片机理研究经固结磨料摩擦化学机械研磨试验,结果表明:通过SEM观察和能谱分析,说明化学添加剂在摩擦化学的作用下确实与工件发生了固相反应;采用XRD检测与jade6软件进一步分析,其反应生成物为硅氧化合物,但生成量较少。运用分量处理法对材料去除率进行分解,通过试验分别说明化学作用、机械作用及其交互作用的影响,结果表明:机械与化学的交互作用在材料去除率中占主导地位,其次是机械作用,而化学作用并不直接去除材料,而是通过化学反应生成较易去除的氧化产物,再通过磨粒机械去除。(本文来源于《河南科技学院》期刊2019-06-01)
程竑,董聪,张富强[2](2018)在《摩擦化学法硅涂层对氧化锆陶瓷粘接强度的影响》一文中研究指出目的:评估摩擦化学法硅涂层对氧化锆陶瓷粘接强度的影响。方法:将切割烧结后的Lava氧化锆瓷块60件分为6组,每2组分别经喷砂/硅烷偶联剂、喷砂/Co Jet Sand/硅烷偶联剂、无处理3种表面处理后,相同表面处理的2组中,每组分别用Rely X Unicem或Panavia F2.0与牙釉质粘接。各组随机抽取5件共30件进行24 h水浴,其余30件进行5000周水热循环,然后进行剪切粘接强度测试。采用SPSS 23.0软件包对数据进行双因素方差分析、Tukey HSD多重比较法及t检验。结果:喷砂/Co Jet/硅烷组的剪切强度均显着高于其他2组(P<0.001);经老化试验后,喷砂/Co Jet/硅烷组使用Rely X Unicem仍保持较高的剪切强度[(21.374±4.433)MPa],与其他各组相比有显着差异(P<0.001)。结论:摩擦化学法硅涂层能够有效提高氧化锆的粘接强度及耐久性,表面处理方式与粘接剂之间的相互作用需得到临床关注。(本文来源于《上海口腔医学》期刊2018年03期)
赵传[3](2018)在《工业机器人球轴承套圈富氮强化研磨摩擦化学效应分析》一文中研究指出我国工业机器人市场需求巨大,但70%仍依赖于进口,最主要表现在减速器、控制器、驱动器质量不过关,而减速器不过关,主要是因为关键基础零件—轴承设计制造基础研究落后,轴承是一种非常重要的基础零部件、被誉为机械工业的关节,其性能直接影响到机械装备的性能,随着中国2025制造计划的实施,对工业机器人自动化、智能化要求不断提高,对轴承的精度、可靠性、使用寿命和性能提出了新的挑战。本文基于一种金属材料强化研磨高性能加工技术,主要研究如下:首先在不同喷射压力下对轴承套圈进行强化研磨试验,然后制备金相样品,用金相显微镜进行观察,测量了加工前后轴承套圈表面强化层的厚度,并分析了不同喷射压力下的表面微观形貌,综合两者分析,较优喷射压力为0.5MPa。分别配置含硼系、磷系、硫系、氯系极压添加剂的研磨液,在较优喷射压力0.5MPa下分别对GCr15轴承钢板和轴承套圈进行强化研磨试验,并将轴承钢板样品进行了摩擦磨损试验,结果表明硫系的极压添加剂效果最好,摩擦系数最小可达0.367,磨损量为3.3mg。最后将摩擦磨损性能较优的轴承套圈样品选出来,用X射线能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)观察强化研磨加工前后轴承套圈表面化学成分,EDS检测发现强化研磨之后,轴承表面Fe、Na元素含量明显下降,C、O、N、S、Ca等元素明显上升,可以推测在强化研磨过程中,由于激烈的碰撞以及高温下Fe、Na等元素与C、O、S、N等发生了一系列的摩擦化学反应,生成了一层物理化学膜。通过XRD对比发现,加工后的轴承套圈除了Fe、C、Cr单质之外,还可能出现了FeS金属络合物,该络合物是一种固体润滑膜,从而能够起到很好的抗磨、减摩的作用,也验证了前面的猜想。(本文来源于《广州大学》期刊2018-06-01)
秦文波[4](2017)在《环境湿度条件下聚晶金刚石对磨氮化硅的摩擦化学机理研究》一文中研究指出聚晶金刚石(PCD)具有高硬度、高耐磨性以及优异韧性,可用于地质钻探、刀具切削等领域,在钻探的过程中很难保证PCD处于良好的液体润滑条件下,此时湿度气氛会严重影响钻进或切削性能,界面间的摩擦化学效应会对材料的磨损有重要影响。故本文考察了PCD在相对湿度水平(RH)为5%-85%以及水润滑条件下对磨氮化硅球的摩擦学行为。采用光学显微镜、叁维形貌、Raman、SEM&EDS、XPS以及AFM等分析测试手段,分析研究表面化学悬键钝化效果、碳原子重杂化、界面碳质转移膜的形成以及氧化摩擦化学反应对PCD摩擦学性能的影响,研究结果如下:(1)在5%-50%RH条件下,Si3N4球表面碳质转移膜的形成是影响稳态摩擦系数的主要因素,在5%RH条件下,较长的跑合期~4000周保证了连续的及均匀的碳质转移膜的形成,能够显着降低滑移界面间的粘着相互作用,最终获得超低稳态时的摩擦系数~0.04。在相对湿度为10%-50%RH时,测试环境中有足够的水分子浓度,通过形成-H、-OH、H2O钝化表面抑制了碳质转移膜的形成。对于PCD的磨损,在湿度为5%RH条件下获得PCD最大的磨损率~9.1×10-11mm3/Nmm。(2)在高湿度(55%-85%RH)条件下,测试环境中高浓度的水分子经物理作用吸附于滑移的界面,在界面间通过毛细冷凝作用形成液桥,在滑移界面施加了弯月面力,最终获得了不稳定且最高的摩擦系数值~0.105。但在水润滑条件下,获得最低的摩擦系数~0.06。水润滑时易在滑移界面形成有效的水分子润滑膜,显着降低界面间的摩擦力。在高湿度条件(55%-85%RH)下,Si3N4形成了不同的磨斑大小,随着相对湿度的增加,对磨球的磨斑直径逐渐增加,在湿度水平为85%条件下获得最大的磨斑,然而在水润滑条件下获得最小的磨斑。(3)化学悬键钝化效果影响滑移界面间的共价相互作用,不同湿度条件对应不同的长度的跑合期,较长的跑合期是保证形成连续性好、均匀、稳定的碳质转移膜的直接原因。这种在滑移界面间有效的、连续的碳质转移膜的形成是PCD在稳态期表现出超低摩擦系数的最主要的原因。在55%-85%RH条件下,不同的Si-N/Si-OH+Si-O、Si-OH/Si-O控制Si3N4材料的氧化磨损程度。(本文来源于《中国地质大学(北京)》期刊2017-05-01)
万幸芝[5](2017)在《AZ31B镁合金微动摩擦化学机理研究》一文中研究指出随着科技的进步,节能减排成为社会热点。目前,镁合金广泛应用于汽车、航天航空和电子等产业,且镁合金的摩擦基础研究主要集中在滑动磨损、腐蚀磨损及表面改性的摩擦磨损等方面。由于镁元素比较活泼,容易氧化,在微动过程中摩擦化学行为将对其微动特性和损伤机理有较大影响,但是关于镁合金的高温微动研究较少。本文选用AZ31B变形镁合金块与GCr15钢球进行不同温度条件下的切向微动试验,不仅丰富了镁合金高温微动磨损研究数据,而且发展了微动摩擦化学机理的基础理论。微动磨损试验后,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱(EDX)、电子探针显微分析仪(EPMA)、X射线光电子能谱仪(XPS)和白光干涉表面形貌仪等对磨痕微观形貌和成分等进行分析,研究了 AZ31B镁合金的微动损伤机理和摩擦化学行为。获得的主要结论如下:(一)AZ31B镁合金微动磨损的运行特性建立AZ31B镁合金在室温条件下的微动运行工况图并系统研究了温度对微动运行特性的影响。结果表明,随着位移幅值的增加或者法向载荷的减小,微动运行区域由部分滑移区逐渐向混合区和滑移区转变。温度的变化对微动运行区域特性的影响较小当微动运行区域不同时,摩擦系数随循环周期的变化曲线呈现不同的规律。在滑移区,温度升高,使得摩擦系数在上升阶段的增长速率增大,峰值升高,到达最大值和稳定阶段所需的循环次数缩短。(二)AZ31B镁合金微动磨损的损伤机理AZ31B镁合金在不同微动区域的特征总结如下:在部分滑移区,温度并未改变磨损机制,主要的磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损;在混合区,磨损机制主要为剥层和磨痕边缘氧化磨损,室温条件下还伴随磨粒磨损,而在300℃下伴随粘着磨损;在滑移区,磨损机制主要为剥层、磨粒磨损和氧化磨损,在300℃时,磨粒磨损较轻微,且伴随着材料转移。当循环次数相同时,随温度的升高,磨损体积先降低后升高。在103和104循环次数条件下,200℃的磨损体积最小。(叁)接触界面磨屑层的演变过程在不同温度和循环次数条件下,研究了在微动过程中接触界面磨屑层的演变过程和磨屑的成分。研究结果显示:随着位移幅值的增加,磨痕表面形成的氧化磨屑层的面积增大,且磨屑含氧量增大。在滑移区,温度升高加快了磨屑层的形成,但导致磨屑的含氧量降低。磨屑最初在心部压实,随后向边缘扩展,附着整个接触区域。在磨损过程中,空气中的水蒸气和CO2进入接触界面,参与了摩擦化学反应。常温下,磨屑层松散,其成分主要是Mg(OH)_2、MgO和MgCO_3。循环次数的增加或者温度的升高均促进MgCO_3分解为MgO,104循环后磨屑层不含有MgCO_3。在200℃时,磨痕表面形成光滑的氧化釉层,其成分主要是Mg(OH)_2、MgO和Fe_2O_3,起到固体润滑作用,减小微动损伤。(本文来源于《西南交通大学》期刊2017-05-01)
李杰[6](2017)在《不同晶体结构硅材料的摩擦化学磨损研究》一文中研究指出伴随着纳米科技的迅速发展,微/纳器件已广泛应用于生物医学、先进制造、军事国防等众多领域。硅基半导体器件(如MEMS/NEMS)是典型的微/纳器件,涉及的硅材料包括单晶硅、多晶硅和非晶硅。单晶硅因其优异的物理和化学性能,被广泛应用于大规模集成电路和微/机电系统中半导体材料和结构功能材料。多晶硅是生产单晶硅的直接原料,也是人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料,被称为"微电子大厦的基石"。而非晶硅内部有许多"悬键",是一种直接能带半导体,可用于制造太阳电池、薄膜晶体管、复印鼓、光电传感器及场效应晶体管等。上述叁种硅在应用过程中均可能涉及化学机械抛光(CMP)以得到超精密表面,其中涉及大量的微观磨损问题。以往关于硅材料的微观磨损研究主要集中于单晶硅材料,而对不同晶体结构的硅材料(单晶硅、多晶硅、非晶硅)的微观磨损规律研究却鲜有涉及。因此,亟待全面开展单晶硅、多晶硅、非晶硅材料的微观磨损规律研究,深入揭示晶体结构对硅材料微观磨损的影响机制。本论文采用原子力显微镜,利用二氧化硅针尖系统研究了单晶硅、多晶硅、氢化非晶硅、摩擦诱导非晶硅在不同载荷与循环次数下的微观磨损规律。并借助Hysitron、SEM、PECVD、FTIR、XRD等技术表征了不同结构硅基体表面的物理和化学特性,初步揭示了晶体结构对硅材料微观磨损的影响机制。论文的主要结论及创新点如下:(1)阐明了单晶硅、多晶硅和氢化非晶硅的摩擦化学磨损规律,初步揭示了晶体结构对硅材料微观磨损的影响机制。随着载荷和循环次数的增加,单晶硅、多晶硅和氢化非晶硅表面的微观磨损均逐渐加剧。对比而言,氢化非晶硅的微观磨损最严重,单晶硅次之,多晶硅最为轻微。在潮湿空气中,单晶硅表面的吸附水促进其微观磨损。多晶硅内部晶界由于氧化物的存在提高了化学惰性,抑制了化学反应的进行,磨损相对轻微。氢化非晶硅由于内部悬键的存在以及可能存在游离的氧,加上沉积过程不确定因素导致内部缺陷的产生以及力学性能的降低等原因,磨损最严重。(2)探明了摩擦诱导变形硅表面的摩擦化学磨损规律,并初步揭示了变形层对硅基体微观磨损的作用机制。首先,在原子力显微镜上采用金刚石探针并通过控制接触压力在单晶硅表面分别加工出了纳米凸结构和纳米沟槽结构。两种表面均由最外层的SiOx层以及亚表面厚的非晶硅层与变形层构成,但相对厚度不同。且随着载荷和循环次数的增加,单晶硅基体、纳米凸起和纳米沟槽表面的微观磨损均逐渐加剧。对比而言,纳米沟槽表面的微观磨损最为严重,单晶硅基体次之,纳米凸起表面最为轻微。分析其原因,凸起结构表层含氧层厚度略小于纳米沟槽表层的氧化层厚度,而沟槽结构的非晶层厚度更厚,使得凸起表面的弹性模量略大于沟槽表面。在相同的接触压力下,二氧化硅针尖与各表面的接触面积不一样,摩擦化学反应位点不一样,导致了微观磨损的差异。从晶体结构的损伤程度而言,纳米凸起结构非晶硅层密度较小,结构相对疏松,硅原子间距较大,内部存在部分断开的Si-Si键;而纳米沟槽结构相对紧实,相对凸起结构有较多的非晶硅,内部存在更多断开的Si-Si键,且晶体结构损伤更严重,从而致使氧、水分子相对凸起结构容易介入,有利于沟槽表面发生摩擦化学反应。综上所述,通过对单晶硅、多晶硅、氢化非晶硅(a-Si:H)和摩擦诱导非晶硅(纳米凸起与沟槽)表面的微观磨损对比研究,初步探明了晶体结构对硅材料摩擦化学磨损的影响规律和机制。相关研究结果不仅有助于进一步揭示硅材料晶体内部原子缺陷和掺杂等对其摩擦化学磨损的影响机制,丰富了纳米摩擦学基础理论,而且也为微/纳器件的摩擦学设计和CMP的工艺优化提供了理论依据。(本文来源于《西南交通大学》期刊2017-05-01)
王春辉[7](2017)在《金刚石砂轮磨块的摩擦化学修整》一文中研究指出硬质合金、陶瓷、玻璃等硬脆材料具有高强度、高硬度、高耐磨性、耐腐蚀性和耐热性等一系列优异性能,广泛用于机械、电子、通讯、光学等尖端技术和国防领域中。硬脆材料的精密磨削主要采用细磨粒金刚石砂轮,在加工过程中,细磨粒金刚石砂轮极易磨损、修整频繁,容易引起砂轮与工件的相对位置发生变化,难于保证工件的面形精度。粗磨粒金刚石砂轮具有磨粒尺寸大、容屑空间大、加工效率高等优点,加工过程中能够很好的保证工件的面形精度。为使粗磨粒金刚石砂轮能够适用于硬脆材料的精密磨削,需对其进行精密修整,但金刚石优异的理化性质使金刚石砂轮的修整难度很大。本文选择W-Mo-Cr合金材料作为修整工具,利用摩擦化学修整方法对金刚石砂轮磨块进行修整,主要研究内容和结论如下:(1)基于金刚石砂轮表面磨粒形貌的特征,建立摩擦化学修整金刚石砂轮的温度场有限元模型。利用ANSYS热分析软件对砂轮修整过程中的温度场进行仿真,根据金刚石石墨化的温度区间选择合适的修整工艺参数,修整转速的范围为6000-9000 r/min,修整压力的范围为20-50 N。(2)在不同压力和速度下进行砂轮磨块的修整,考察砂轮表面磨粒的承载率、砂轮表面形貌和修整工具的磨损量,制定出合理的修整参数。结果表明:在修整参数3.18MPa和8.38 m/s下,获得较高的磨粒承载率7.013%,同时较好的控制了砂轮表面质量、修整工具的磨损量等问题。(3)利用激光共聚焦显微镜和扫描电镜检测砂轮磨块修整前后表面磨粒的等高性和形貌。修整过程中磨粒的磨损形式有完整、磨损平面、破碎和断裂等形式,磨粒没有出现脱落、堵塞现象。修整之前不同磨粒的高度差达到60~100μm;修整之后不同磨粒的高度差在25μm之内,磨粒的等高性得到了很大改善,这有利于改善砂轮后续磨削工件的表面质量。(4)通过对比砂轮磨块修整前后磨削WC硬质合金的表面粗糙度和表面形貌,可以得到砂轮修整之后磨削WC硬质合金的表面质量得到了很大的改善,工件表面粗糙度达到Ra 0.149μm。磨削加工过程中随着砂轮线速度的提高和磨削切深的减小,WC硬质合金的表面质量变好。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-04-26)
王春辉,安润莉,史双佶,郭东明[8](2017)在《W-Mo-Cr合金对金刚石砂轮磨块的摩擦化学修整》一文中研究指出为解决粗磨粒金刚石砂轮磨块的修整问题,使用W-Mo-Cr合金材料作为修整工具对磨粒粒度尺寸为297~420μm的金刚石砂轮磨块进行修整,修整前后分别测量砂轮表面磨粒的等高性和磨粒的微观形貌,并且分别用修整前后的砂轮磨块进行WC硬质合金的磨削试验。结果表明:W-Mo-Cr合金材料对金刚石砂轮修整效率高,修整后砂轮表面磨粒的等高性提升了60%左右。利用修整后的金刚石砂轮磨削WC硬质合金,工件表面质量得到很大的改善,表面粗糙度达到Ra0.149μm。(本文来源于《金刚石与磨料磨具工程》期刊2017年01期)
史双佶[9](2016)在《金刚石摩擦化学抛光用抛光盘制备及抛光机理研究》一文中研究指出金刚石不仅是目前世界上已知材料中最硬的物质,同时也是一种兼备多种优越的物理化学特性的高性能材料,具有很小的摩擦系数、优异的导热性能、优良的电绝缘性、较宽的透光波段、优秀的半导体特性和极强的化学惰性,所以不仅广泛应用于军事国防、航空航天等高精尖的专业领域,而且在超精密加工领域也具有广阔的应用前景。随着人造金刚石的成功研制,金刚石的使用在宽度与深度上都获得了突飞猛进的发展。无论是天然金刚石还是人造金刚石,在实际应用中都需要对其进行精密超精密加工,以使其达到各种使用要求。但是金刚石独特且优良的性能势必将给其精密超精密加工造成极大的困难,已成为限制金刚石得到大量实际应用的技术瓶颈之一,亟待解决金刚石晶体材料的高效精密超精密加工难题。现有的多种金刚石材料抛光方法,无论是物理去除法还是化学去除法、接触式还是非接触式,都存在着各自的优缺点,在抛光机理、抛光速率、尺寸限制和设备要求等方面都有着很大的区别。摩擦化学抛光技术是一种利用机械和化学的协同作用促进金刚石石墨化,实现金刚石材料高效去除的新方法。与传统的热化学抛光技术相比,该方法由于借助机械摩擦生热的方式促进金刚石石墨化,因此不需要加热设备,以及真空或者密闭性保护气氛,大大降低了对专用抛光设备的技术要求,是一种非常有发展前途的金刚石抛光方法。由于摩擦化学抛光技术具有高效低损伤去除的特点,在以高效去除为主要目标的金刚石晶体材料的粗加工领域具有很好的应用前景。但由于目前有关摩擦化学抛光用抛光盘的制备与抛光机理的研究相对较少,该技术在抛光效率和抛光表面质量等方面还存在诸多问题。本文针对金刚石摩擦化学抛光技术中存在的问题,提出了新型合金抛光盘配方,研究了抛光盘制备及金刚石晶体摩擦化学抛光过程中的关键技术及其相关理论,主要研究内容如下:(1)为了在摩擦化学抛光中提高金刚石去除率,同时减小抛光盘的磨损率,需要研制一种兼备极强金刚石石墨化催化能力与良好理化特性的合金抛光盘。根据摩擦化学抛光材料去除原理和过渡金属未配对d电子催化理论,并结合摩擦化学抛光技术对抛光盘材料特性的要求,设计了Fe基、Ni基、Mn基和W基四类共七种合金抛光盘配方。通过研制抛光盘并进行抛光性能对比实验发现,WMoCr合金抛光盘的综合性能最佳,金刚石材料去除率达1.5μm/min,而抛光盘的磨损率仅为0.35 mm3/min,磨削比达23.06。在此基础上,通过对合金添加稀土Y元素等措施,进一步完善了WMoCr合金的微观组织,提升了抛光盘的抛光性能。(2)为了提高抛光盘的综合性能,在WMoCr合金抛光盘的制备过程中,首先利用机械合金化方法获得预合金化良好的合金粉末,再采用真空热压烧结技术制得具备较高硬度和致密度的合金抛光盘。通过机械合金化工艺试验,研究了机械合金化过程中的球磨参数对粉末性能的影响规律,得到了合理的工艺参数:球磨转速为300rpm,球磨时间为60小时,球料比为15:1和PCA含量为10%,制备了晶粒细小、组织性能优异的预合金化粉末,为提高抛光盘的抛光性能提供了保障。在此基础上,通过真空热压烧结试验,研究了烧结温度、烧结压力和保温时间等因素对致密度、硬度等合金材料性能的影响规律。结果表明,在烧结温度1400℃、烧结压力30 MPa、保温时间30 min的条件下,所制备的WMoCr合金的性能最佳,硬度达777.78 HV、致密度达96.49%,合金材料的晶粒均匀细小、组织结合紧密而且孔隙率极小(3)利用化学反应热力学吉布斯能变原理讨论了压力和温度对金刚石石墨化平衡常数的影响规律及加快反应的措施,并以此为依据,在搭建的摩擦化学抛光盘抛光性能实验台上,设计了金刚石晶体材料摩擦化学抛光的单因素实验,优选了合理的抛光工艺参数。实验结果显示,抛光压力65 N、抛光速度8000 rpm的条件下,可以实现金刚石高效率高表面质量加工,同时抛光盘的磨损率和氧化程度最低。(4)通过对摩擦化学抛光实验过程观察与反应产物成分的检测分析,并结合化学反应热力学的基本原理,研究了金刚石摩擦化学抛光机理。通过分析抛光前后金刚石与抛光盘表面的化学成分与内部组织的变化,研究了金刚石晶体在摩擦化学抛光中的石墨化转化过程,发现了采用WMoCr合金抛光盘时特有的材料去除机理,即:除了基于石墨化与扩散作用的材料去除外,还通过金刚石相碳与中间产物W03发生化学反应生成WC来实现材料去除。(5)在以上工作基础上,采用自行研制的WMoCr合金杯形砂轮,进行了金刚石晶体的摩擦化学抛光实验,并与传统金刚石砂轮的对金刚石晶体的加工效果进行对比分析,实验结果表明采用WMoCr合金杯形砂轮时,可获得更高的材料去除率和表面质量。最后采用自行研制的WMoCr合金抛光盘探索了金刚石砂轮的修整方法,分析其可行性与修整效果。(本文来源于《大连理工大学》期刊2016-09-13)
卜小峰[10](2016)在《摩擦化学反应活化能对CMP的影响》一文中研究指出根据质量作用定律,测定了铜膜在静态腐蚀和化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)两种反应条件下的化学反应速率常数;通过Arrhenius方程,测定了铜膜在两种反应条件下的化学反应活化能.结果表明:当抛光液温度为298.15K,工作压力为13 780Pa时,静态腐蚀条件下体系化学反应速率常数是114.80s~(-1),而CMP条件下体系的化学反应速率常数是412.11s~(-1),同时,CMP条件下的反应活化能为4 849.80J,静态腐蚀条件下的反应活化能为31 870.30J,由此得出,反应活化能的降低是CMP过程中的机械摩擦作用所致.因此,根据CMP过程中铜膜和抛光垫各自克服滑动摩擦力所作的系统功,推导出CMP过程中活化能降低值的系统功表达式,并通过改变工作压力和转速来验证该表达式的适用性.(本文来源于《有色金属材料与工程》期刊2016年04期)
摩擦化学论文开题报告
(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:
目的:评估摩擦化学法硅涂层对氧化锆陶瓷粘接强度的影响。方法:将切割烧结后的Lava氧化锆瓷块60件分为6组,每2组分别经喷砂/硅烷偶联剂、喷砂/Co Jet Sand/硅烷偶联剂、无处理3种表面处理后,相同表面处理的2组中,每组分别用Rely X Unicem或Panavia F2.0与牙釉质粘接。各组随机抽取5件共30件进行24 h水浴,其余30件进行5000周水热循环,然后进行剪切粘接强度测试。采用SPSS 23.0软件包对数据进行双因素方差分析、Tukey HSD多重比较法及t检验。结果:喷砂/Co Jet/硅烷组的剪切强度均显着高于其他2组(P<0.001);经老化试验后,喷砂/Co Jet/硅烷组使用Rely X Unicem仍保持较高的剪切强度[(21.374±4.433)MPa],与其他各组相比有显着差异(P<0.001)。结论:摩擦化学法硅涂层能够有效提高氧化锆的粘接强度及耐久性,表面处理方式与粘接剂之间的相互作用需得到临床关注。
(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。
摩擦化学论文参考文献
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