溶胶-凝胶抛光膜中磨料-基体界面结合强度分析

对粒径分别为40,3μm的金刚石磨料进行不同的表面处理,通过测量拉伸强度,以及扫描电子显微镜、红外光谱等方法分析表面处理对界面结合强度的影响.研究表明:在粒径为40μm的金刚石表面镀钛并氧化处理后,界面结合强度提升20%;在粒径为3μm的金刚石表面涂覆FeOOH,界面结合强度不会出现明显的变化.

单层磨料凝胶抛光垫的加工性能研究

目的研究单层磨料凝胶抛光垫的加工性能,为提高磨料利用率以及降低磨料对凝胶基体的破坏提供解决思路。方法使用自行搭建的测力装置,对磨粒与基体的界面结合强度进行研究,分析磨料粒度和偶联剂对界面结合强度的影响,研究磨料粒度和结合剂厚度对磨粒附着的影响,并将制备的单层磨料凝胶抛光垫与常规多层磨料凝胶抛光垫分别在湿抛光和干抛光工艺条件下加工碳化硅衬底,对比两者的材料去除率、表面粗糙度和工具的磨损情况。结果 200/230目金刚石磨粒的界面结合强度是80/100目的 4倍有余,添加偶联剂后,80/100目金刚石磨料与基体的界面结合强度提高了75%。粗粒度的W40多层磨料容易破坏凝胶基体的结构,而细粒度的W5单层磨料不会破坏凝胶基体结构,且单层磨料工具的凝胶体涂覆厚度应低于0.6mm。湿抛光条件下,单层磨料工具能达到多层磨料工具的抛光效果;干抛光条件下,单层磨料工具的材料去除率相比多层磨料工具提升11.5%;湿抛光和干抛光条件下,单层磨料凝胶工具的耐磨性都显著强于多层磨料工具。结论单层磨料凝胶工具在湿抛光条件下具有与多层磨粒凝胶工具等效的加工能力,但是在干抛光条件下,单层磨料凝胶工具的加工能力和使用寿命要显著优于多层磨料凝胶工具。