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专利号: 2019104777623
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 磨削;抛光
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种化学预处理和介电泳协同作用的碳化硅平面抛光方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:

S1:将碳化硅工件放在预处理工件槽中,采用负压缩材料进行密封,仅露出待抛光的平面;

S2:将S1处理后的碳化硅工件放入芬顿试剂中进行预处理,使得碳化硅表面生成二氧化硅腐蚀层,所述的芬顿试剂采用0.01~0.05wt%硫酸亚铁和2~8wt%浓度为30%的过氧化氢,并控制pH值为2~5;

S3:将S2处理后的碳化硅片放置在磨粒流抛光系统中进行抛光,将待抛光工件放置在一个过流腔体内,使磨粒流进入过流腔体,并在过流腔体内施加非均匀电场将磨粒极化,磨粒在电场作用下对待抛光工件进行抛光,达到均匀抛光的效果;

所述的过流腔体底部为平面,其他过流面为斜面或曲面,使得流体作用在待抛光工件上的动压均匀;

所述的磨粒流中的磨粒为氧化铝磨粒,粒径为200nm~50μm,磨粒流中的磨粒的质量分数为10%以下,磨粒流的压力为2MPa以下,温度为10~50摄氏度,所述的磨粒流的液相由去离子水、分散剂和切削液配置而成,三者比例为4:3:1,分散剂选用HT-4000系列分散剂,切削液选用RX-1系列润滑油。

所述的非均匀电场的电源频率在0~100Hz间断可调,电压在0~20000V连续可调。

2.一种用于实现权利要求1所述的抛光方法的抛光装置,其特征在于,该装置包括电气控制柜(1)、冷却装置(2)、电机(3)、搅拌池(11)、阀门(4)、泵(5)、流量计(6)、压力计一(7)、介电泳装置(8)、磨粒流箱体(9)、压力计二(10),所述的电气控制柜(1)与所述的电机(3)相连,所述的电机(3)与所述的搅拌池(11)中的搅拌器相连,所述的搅拌池(11)位于所述的冷却装置(2)内,所述的阀门(4)连接所述的搅拌池(11),所述的阀门(4)、泵(5)、磨粒流箱体(9)依次通过管道连接,所述的磨粒流箱体(9)的出口连接到所述的搅拌池(11),形成磨粒流的封闭循环系统;所述的流量计(6)、压力计一(7)均设置在所述的泵(5)与所述的磨粒流箱体(9)之间的管道上,所述的压力计二(10)设置在所述的磨粒流箱体(9)与所述的搅拌池(11)之间。

3.根据权利要求2所述的抛光装置,其特征在于,所述的磨粒流箱体(9)具体结构如下:

其包括 形的端盖(902)、密封圈(903)、约束斜面板(904)、工件槽(908)、左导流块(913)、右导流块(909)、左连接管(912)、右连接管(911)、箱底座(910), 形的端盖(902)固定在所述的箱底座(910)上,所述的约束斜面板(904)两端均与所述的 形的端盖(902)两端可转动连接,所述的工件槽(908)放置在所述的箱底座(910)内,所述的左连接管(912)和右连接管(911)分别固定连接在所述的箱底座(910)的两端,所述的左导流块(913)、右导流块(909)分别固定在所述的工件槽(908)的两侧,且分别位于所述的左连接管(912)和右连接管(911)中,所述的左导流块(913)、右导流块(909)、工件槽(908)与所述的约束斜面板(904)间形成过流流道。

4.根据权利要求3所述的抛光装置,其特征在于,所述的 形的端盖(902)的两侧面上沿竖直方向开设若干孔,所述的约束斜面板(904)的一端通过销轴(905)插接在所述的孔中,并通过轴套(906)固定。

5.根据权利要求3所述的抛光装置,其特征在于,所述的约束斜面板(904)的倾斜角度范围为0~10°。