• <table id="esekj"><noscript id="esekj"></noscript></table>
    <td id="esekj"><option id="esekj"></option></td>
    <acronym id="esekj"></acronym>
  • <pre id="esekj"></pre>

    產品技術

    三乙醇胺在鎂鋁尖晶石固結磨料研磨中的研究

    來源: 石家莊市海森化工有限公司  日期:2016-07-18 08:46:57  屬于:產品技術
    文章摘要:探究了三乙醇胺在鎂鋁尖晶石固結磨料研磨中的效果機理并進行了系列試驗。首要,經過顯微壓痕試驗測量了三乙醇胺和去離子水效果下鎂鋁尖晶石樣品的硬度。然后,選用X射線光電子能譜儀(XPS)分析了三乙醇胺的化學效果機理,研討了在三乙醇胺和去離子水效果下工件表面層化學組分隨深度的改變,估算了其表面軟化層的厚度。最后,經過研磨試驗探究了去離子水和不同濃度的三乙醇胺對資料去掉率和表面質量的影響。
    鎂鋁尖晶石是一種耐熱、耐磨和耐腐蝕的硬脆晶體,因其具有從紅外到紫外的良好光學透過率、電絕緣性好、抗彎強度高等優點,常被應用于電子元器件、高溫超導薄膜器件、導彈整流罩、透明裝甲等民用和軍用器件中。但鎂鋁尖晶脆性大、硬度高,獲得其高質量的超光滑表面較為困難,因而對其高效超精密研磨技術的研究具有重要的理論意義和實用價值。
    三乙醇胺在鎂鋁尖晶石固結磨料研磨中的研究

    鎂鋁尖晶石材料的合成和性能仍存在諸多困難和缺陷,因而吸引了眾多研究者的關注。有人提出了一種低溫柔性化學法制備鎂鋁尖晶石材料;發現采用高壓火花等離子燒結法制備鎂鋁尖晶時,若外加電壓增大,其透光率增加而硬度降低;合成尖晶石原料的純度高時,其密度會降低而孔隙將增加;而如果從低溫到高溫進行燒結,尖晶石內部孔隙尺寸將發生改變。以上研究大多集中在合成工藝和材料性能上,目前對其精密加工技術和工藝研究的報道較少。本文通過顯微壓痕和XPS實驗對比分析三乙醇胺和去離子水作用下尖晶石表面軟化層的化學組分及鍵價結構,估計了軟化層厚度的范圍,并探討了三乙醇胺研磨液對鎂鋁尖晶石研磨的作用機理,為研磨液的選擇和工藝優化提供了理論指導。
    實驗設計
    表面層顯微硬度和組分測試采用全自動控制顯微硬度測試分析系統測試了樣品的表面層顯微硬度。實驗樣品為厚度3mm,直徑5.08cm(2in)的鎂鋁尖晶石晶片,實驗前將樣品進行拋光處理。測試時,先將樣品分別在去離子水和重量百分比濃度為3%三乙醇胺研磨液中浸泡4h后,取出風干,然后和未浸泡的原始樣品一起選用50g的負載分別進行顯微壓痕實驗測量其平均硬度。為測試各樣品的表面層的組分,采用標靶為Al靶的X射線光電子能譜儀(XPS)對去離子水和重量百分比濃度為3%的三乙醇胺研磨液浸泡后的樣品進行表面組分圖譜對比分析。檢測所用的樣品為表面經拋光后大?。福恚?times;8mm的方形鎂鋁尖晶石樣件,在研磨液中浸泡4h取出風干后進行XPS檢測。在檢測時,對去離子水浸泡過的樣品進行刻蝕第0s和5s后進行表面組分圖譜分析,對三乙醇胺研磨液浸泡過的樣品進行刻蝕0、10、15和25s后進行表面組分圖譜分析??涛g時使用氬離子槍以60°的入射角進行刻蝕,離子發射能為1?。埃埃埃澹?;光斑面型為橢圓型,長軸為500μm,短軸為250μm;刻蝕面型為2.5mm×2.5mm的正方形;刻蝕電流為中(2μA),刻蝕速率約為0.13nm/s。最后對掃描的結果利用XPSpeak軟件進行分峰,得到各研磨液作用下樣件表面及刻蝕層的元素組分和鍵價結構,經過對比分析后推斷三乙醇胺對鎂尖晶石工件的化學作用機制。樣品軟化層厚度的分析原理,其中根據刻蝕速率與時間計算所得到的刻蝕層厚度即為樣品的軟化層厚度。
    研磨實驗
    實驗所用研磨墊為實驗室自制的親水基固結磨料研磨墊,其中固結了粒度為W7的金剛石磨粒,。研磨設備為Nanopoli-100環拋機。實驗前取直徑為5.08cm、厚度為3mm的鎂鋁尖晶石晶圓,用金剛石粒度為W14的FAP在轉速100r/min、研磨壓力10.37kPa、偏心距45mm、研磨液流速100ml/min的工藝參數下粗研10~20min,去除工件表面粗研工序的加工痕跡并確保樣品表面形貌統一,粗研后樣品的表面粗糙度為Ra0.13μm左右。分別采用去離子水、重量百分比濃度為1.5%和3%的三乙醇胺研磨液進行研磨實驗,具體的研磨工藝參數為轉速100r/min、研磨壓力1037kPa、偏心距45mm、研磨液流速100ml/min、研磨時間30min。實驗結束后,利用失重法來計算尖晶石研磨的材料去除率,即采用賽多利斯BS224S精密分析天平(精度為0.1mg)測量研磨前后工件質量差后根據式計算尖晶石工件的材料去除率(MRR,單位nm/min)。MRR=Δm×HM×t×106,式中:H為研磨前工件的厚度(mm);Δm為研磨前后的工件質量差(g);M為研磨前的工件質量(g);t為研磨時間(min)。研磨后的樣品分別采用MITUTOYO工具顯微鏡觀察其表面的微觀形貌,采用三維輪廓儀進行觸針式掃描并測量粗糙度值。
    結 論
    本文通過顯微壓痕和XPS實驗對比分析了三乙醇胺和去離子水作用下尖晶石表面軟化層的化學組分及鍵價結構,結果表明:(1)去離子水和3Wt.%三乙醇胺研磨液的化學作用均能降低鎂鋁尖晶石工件表層的顯微硬度,其中重量百分比為3%的三乙醇胺研磨液作用下樣品表層的顯微硬度更低。(2)三乙醇胺和去離子水對尖晶石的化學作用主要是研磨液中的OH-和吸附的CO2與基體發生反應,形成了軟化層;三乙醇胺形成的軟化層厚度約2nm,而去離子水形成的軟化層厚度小于0.65nm。(3)采用三乙醇胺研磨液的材料去除率均高于去離子水,但表面質量較去離子水差;且重量百分比為3%的三乙醇胺的材料去除率高于重量百分比為1.5%的三乙醇胺,但表面質量相差不大。

    點擊下載全文:三乙醇胺在鎂鋁尖晶石固結磨料研磨中的研究

    如對我公司產品感興趣的話,歡迎您及時致電我公司,我們的聯系方式是:400-619-1068 18932913086

    新聞資訊News

    關聯信息Related

    久无码久无码av无码
  • <table id="esekj"><noscript id="esekj"></noscript></table>
    <td id="esekj"><option id="esekj"></option></td>
    <acronym id="esekj"></acronym>
  • <pre id="esekj"></pre>