摘要 申请号:201710222157.2申请人:大连理工大学发明人:张振宇黄思玲崔俊峰康仁科郭东明&
申请号:201710222157.2申请人:大连理工大学
发明人:张振宇 黄思玲 崔俊峰 康仁科 郭东明
摘要: 本发明提供一种纳米深度损伤层机械化学磨削方法,属于超精密加工技术领域。以氧化锌为结合剂,添加剂为氧化铈、氧化镁、氧化硅、碳化硅,磨粒为金刚石,尺寸为500‑1000nm。金刚石磨粒的重量百分含量为40‑50%,结合剂的重量百分含量为20‑25%,添加剂的重量百分含量为25‑40%。将压制的方块进行高温烧结,烧结时间2h,在350‑400℃下形成气孔,680‑700℃下玻璃态成形。超精密磨削时,砂轮转速为2200‑2400rpm,砂轮进给速率为4‑20μm/min。超精密磨削后,亚表面损伤层厚度可以达到45‑100nm,为纳米深度损伤层。本发明实现了硅片和玻璃纳米深度损伤层高效超精密磨削方法。 主权利要求:1.一种纳米深度损伤层机械化学磨削方法,采用陶瓷基金刚石砂轮,在机械化学复合作用下实现纳米深度损伤层高效超精密磨削方法,其特征是:(1)工件为硅片或玻璃;(2)氧化锌为结合剂,添加剂为氧化铈、氧化镁、氧化硅或碳化硅;(3)磨粒为金刚石,尺寸为500-1000nm;(4)金刚石磨粒的重量百分含量为40-50%,结合剂的重量百分含量为20-25%,添加剂的重量百分含量为25-40%,将金刚石磨粒、结合剂和添加剂在室温下混合均匀,用等静压的方法在室温下压制成方块,压力为500-3000kg/cm2;(5)将压制的方块进行高温烧结,在350-400℃下形成气孔,680-700℃下玻璃态成形,烧结时间1.5-2h,烧结后形成密度为1.4-2.5g/cm3的陶瓷基陶瓷块;(6)陶瓷基陶瓷块均布粘接于铝合金沟槽中,形成陶瓷基金刚石砂轮;(7)将陶瓷基金刚石砂轮安装于超精密磨床上,用碳化硅磨粒在铸铁盘上对陶瓷基金刚石砂轮进行整形,然后进行超精密磨削,磨削液为去离子水;(8)超精密磨削时,陶瓷基金刚石砂轮的转速为2200-2400rpm,工件的转速为100-140rpm,陶瓷基金刚石砂轮的进给速率为4-20μm/min;(9)超精密磨削后,工件表面粗糙度Ra达到0.9-1.5nm,PV值8-20nm,亚表面损伤层厚度45-100nm,为纳米深度损伤层。