采用不同粒径的W28和W7碳化硼（B4C）磨料对蓝宝石晶片进行研磨和化学机械抛光。研究了不同粒径的B4C磨料对蓝宝石晶片研磨和化学机械抛光后的移除率、粗糙度、平坦度、弯曲度、翘曲度等参数的影响。结果表明:W28和W7的磨料有不同的研磨和抛光性能,在相同的加工条件下,使用W28的B4C磨料,移除速率较快,但研磨所得蓝宝石晶片的损伤层较深,单面抛光20μm不足以去除其损伤层,抛光后表面划痕较多,粗糙度较大（Ra=1.319 nm,Rt=2.584 nm）,表面有明显起伏;而W7磨料的移除速率慢,研磨时间长,在单面抛光移除20μm后其损伤层全部移除,抛光所得蓝宝石晶片平坦度略佳,抛光表面平整,粗糙度较小（Ra=0.194 nm,Rt=0.361 nm）,无明显起伏,表面质量相对较高,适于精修平坦度。

对InP晶片进行了集群磁流变抛光实验,研究了抛光过程中磨料参数（类型、质量分数和粒径）对InP材料去除速率和表面粗糙度的影响。实验结果表明,InP晶片的去除速率随磨料硬度的增加而变大,表面粗糙度受磨料硬度和密度的综合影响;在选取的金刚石、SiC、Al2O3和SiO2等4种磨料中,使用金刚石磨料的InP去除速率,使用SiC磨料的InP抛光后的表面质量。随着SiC质量分数的增加,InP去除速率逐渐增加,但表面粗糙度先减小后增大。当使用质量分数4%、粒径3μm的SiC磨料对InP晶片进行抛光时,InP去除速率达到2.38μm/h,表面粗糙度从原始的33 nm降低到0.84 nm。

应用空间圆弧和空间样条曲线两种规则曲线的插补算法,对多自由度磨料水射流喷嘴在笛卡尔坐标系中抛光异型陶瓷零件进行路径规划。通过建立理想状态下的微细磨料水射流射流束抛光数学模型,采用矢量法对复杂的运动轨迹利用圆弧和样条曲线来逼近,在MATLAB软件环境下建立了磨料水射流复杂曲面的抛光运动数学模型,并对其进行数值模拟。模拟结果表明,运动数学模型所得到的运动轨迹符合射流束抛光要求,从而证明了该模型的有效性和先进性,为深入研究微细磨料水射流抛光轨迹优化提供了重要的理论基础。 基于溶胶-凝胶法所制备而成的生物高分子柔性抛光膜在晶圆抛光加工过程中具有高精度、低损伤等优点。但由于金刚石是由共价键结合而成的晶体,它与生物高分子材料结合较差,导致在加工过程中会出现磨料脱落等问题,因此如何提高磨料与基体的界面结合以及如何测量磨料与基体的界面结合强度成为目前所需要解决的关键问题。本文采用了两种界面结合强度的测量表征方法,并基于两种测量方式评价了不同的表面处理方式对于界面结合强度的影响,考虑了添加偶联剂、镀覆金属钛、镀覆金属钛后表面氧化、涂覆羟基氧化铁等表面处理方式的影响,同时研究了磨料粒度对界面结合强度的影响。种方法是直接拉拔法,通过粘结剂将金刚石磨料直接从生物高分子基体中拉拔出,测定拉拔时所需要的拉拔力,并测定磨料与基体的接触面积,从而计算得到磨料与基体的界面结合强度。第二种方法是基于抛光膜的拉伸强度来表征磨料与基体的界面结合强度,通过分析可以知道,磨料与基体的界面结合强度变化会直接导致生物高分子基体材料的拉伸强度发生变化,因此本论文尝试使用抛光膜的拉伸强度来直接表征磨料与基体的界面结合强度。通过直接拉拔法对磨料与基体的界面结合强度进行测量,发现随着磨料粒度的增大...

聚焦超声换能器的使用特点,提出了一种新型磨料流抛光加工方法,即采用凹球壳聚焦超声振动的方式在抛光液中产生聚焦磨料流抛光光学材料。先对聚焦超声振动换能器的声压场进行了测量,证明了声压场具有显著的聚焦特性,其中声压的值出现在焦距90 mm处;然后设计实验,利用该装备对碳化硅试件进行了抛光。结果表明:这一方法可以对光学材料进行抛光处理,不仅可以降低表面粗糙度和提高表面质量,而且系统结构比传统的磨料水射流抛光系统更加简单,没有管路、喷嘴损耗等。