单晶SiC基片的集群磁流变平面抛光加工

基于集群磁流变效应超光滑平面抛光理论及研制的试验装置,对单晶SiC基片进行了平面抛光试验研究。研究结果表明,金刚石磨料对单晶SiC基片具有较好的抛光效果;加工间隙在1.4mm以内抛光效果较好,30min抛光能使表面粗糙度值减小87%以上;随着加工时间的延长,表面粗糙度越来越小,加工30min时粗糙度减小率达到86.54%,继续延长加工时间,加工表面粗糙度趋向稳定。通过优化工艺参数对直径为50.8mm(2英寸)6H单晶SiC进行了集群磁流变平面抛光,并用原子力显微镜观察了试件加工前后的三维形貌和表面粗糙度,发现经过30min加工,表面粗糙度Ra从72.89nm减小至1.9nm,说明集群磁流变效应超光滑平面抛光用于抛光单晶SiC基片可行有效且效果显著。

集群磁流变平面抛光加工技术

基于磁流变效应和集群原理提出集群磁流变效应平面抛光技术,对磁极排布方式、端面形状及其尺寸的磁场特性进行静磁场有限元分析优化,结果表明,选取圆柱平底磁极进行同向规律排布时容易形成由多个独立'微磨头'组成的柔性抛光膜,能实现加工表面与'微磨头'的实际接触面积最大化。通过设置'微磨头'尺寸及数量与工件的接触状态,对K9玻璃、单晶硅和单晶6H-SiC三种硬脆材料基片加工出弧形抛光带,试验验证集群磁流变效应抛光膜的集群特性。对加工表面与抛光盘表面之间的间隙、加工时间、磁感应强度和转速等集群磁流变平面抛光工艺参数进行试验优化,并采取优化工艺对三种硬脆材料进行30 min抛光,K9玻璃表面粗糙度从Ra0.34μm下降到Ra1.4 nm,单晶硅从Ra57.2 nm下降到Ra4 nm,单晶SiC从Ra72.89 nm下降到Ra1.92 nm,均能获得纳米级粗糙度表面。

氮化铝基片的集群磁流变抛光加工

本文进行了氮化铝基片的集群磁流变抛光加工研究,分析了主要工艺参数的影响和加工表面形貌特征。实验结果表明:集群磁流变抛光加工氮化铝基片可以实现高效率超光滑抛光,原始表面Ra1.730 2μm抛光60 min后可以达到Ra0.037 8μm。选用碳化硅磨料,磨料质量浓度为0.05 g/mL,工件与抛光盘转速比为5.8左右,加工初期采用较小加工间隙最后抛光采用较大加工间隙,可以获得较高的材料去除率和较光滑的加工表面。

O_h^8结构磁空间群C-G系数的计算

磁空间群相对于以往的空间群 ,在对物理图像的描述上更准确、更深刻。如它可在考虑晶体对称性的同时 ,也考虑到自旋磁矩的作用 ,因而它的C G系数更加重要。本文利用本征函数法 ,计算了面心立方结构O8h 磁空间群的C G系数 ,以及波矢选择规则和C G序列。

第三类磁点群的Molien函数

本文把Landau连续结构相变对称理论中的Molien函数计算公式推广到磁群共表示情形,导出了所有第三类(共58个)Shubnikov磁点群的Molien函数,这些函数可以直接应用于连续磁相变的对称理论。

医用钛合金动态磁场集群磁流变抛光加工研究

目的获得超光滑表面且无毒性残留的医用钛合金。方法采用半固着磨料的新型动态磁场集群磁流变抛光方法加工医用TC4钛合金,研究磨料种类、粒径、抛光时间、加工间隙和抛光盘转速等工艺参数,对医用钛合金表面形貌和表面粗糙度的影响规律,使用扫描电镜对抛光前后的医用钛合金表面进行成分分析。结果医用TC4钛合金表面形貌受磨料形状和硬度的综合影响,Al_(2)O_(3)磨料相对SiC、SiO_(2)和B_(4)C磨料能获得更高质量的表面。随着Al_(2)O_(3)磨料粒径的增大,表面粗糙度先减小、后增大,5μm的Al_(2)O_(3)抛光效果最佳。加工间隙从0.8 mm增大到1.2 mm,表面粗糙度先减小、后增大,在1 mm时加工效果最优。抛光盘转速从15 r/min增大到35 r/min,表面粗糙度先减小、后增大,在25 r/min时加工效果最优。当使用粒径为5μm的Al_(2)O_(3)磨粒,在1 mm的工作间隙和25 r/min的抛光盘转速下抛光4 h时,医用钛合金表面粗糙度Ra从原始的110 nm降低到2.87 nm,表面粗糙度的下降率为97.39%。结论应用动态磁场集群磁流变抛光方法加工医用钛合金,能够获得无异质成分残留的超光滑表面。

氮化铝陶瓷基片的集群磁流变效应研磨加工

采用集群磁流变效应研磨加工方法对氮化铝(AlN)陶瓷基片进行研磨加工,系统地分析了主要工艺参数的影响和最终经过精密研磨后的加工表面形貌特征。结果表明,集群磁流变效应研磨加工方法可以实现对氮化铝(AlN)陶瓷基片的高效率高精度研磨加工,原始表面Ra1.730μm经过粗研10 min和精研30 min后可以达到0.029μm,下降两个数量级。在粗研阶段,选用二氧化硅磨料#4000、磨料体积分数12%、研磨盘转速150 r/min、研磨压力3.5 kPa,可以获得较高的材料去除率和较光滑的加工表面。

结构磁空间群C-G系数的计算

众所周知晶体空间群的C G系数在晶体学中有重要的意义。而磁空间群的C G系数尚无人计算。本文利用磁群共表示理论构造出磁空间群的不可约表示 ,进而利用本征函数法计算了O1 0h 结构磁空间群的C G系数。

关于磁空间群D_(6h)~1CG系数的计算

利用本征函数法计算D16h结果晶体第一布里渊区上的主要对称点之间的CG系数,同时证明本征函数法求解磁空间群CG系数是正确的.

磁空间群P_Im3P_I23的CG系数的计算

利用本征函数法求磁空间群PIm3PI23的CG系数,并以磁空间群的一个对称点M点为例来具体说明此方法的应用.

Pm′3n′磁空间群不可约共表示的计算

介绍了求磁空间群共表示理论的一种方法,并以Pm′2n′磁空间群的一个对称点X点为例来具体说明此方法的应用.

O_h^8结构磁空间群C—G系数的计算

磁空间群相对于以往的空间群 ,在对物理图像的描述上更准确、深刻 .如它可在考虑晶体对称性的同时 ,也考虑到自旋磁矩的作用 ,因而它的C—G系数要更加重要 .本文利用本征函数法 ,计算了面心立方结构O8h 磁空间群的C—G系数 。

D4h^9磁空间群CG系数的计算

利用本征函数法计算D94h结构晶体第一布里渊区上的主要对称点之间的CG系数,同时验证本征函数法可用于磁空间群CG系数的求解问题。

嵊泗岛辉绿岩墙群的侵位方式:来自磁组构的证据

岩墙磁组构能反映岩浆的侵位方式.中国东部嵊泗岛广泛发育了晚白垩世辉绿岩岩墙群.我们对其中8条不同走向岩墙进行了采样,沿岩墙两边部及横跨岩墙剖面获得共273个独立定向岩芯样品.岩石磁学分析表明辉绿岩的主要携磁矿物为多畴贫钛磁铁矿,可能含少量磁赤铁矿.各条岩墙的磁组构均具有低的各向异性度P_j<1.2,且主轴的空间方位各不相同,保留着原生流动磁组构特征.8条岩墙中,7条具正常磁组构,1条具倒转磁组构,且交变退磁后磁组构类型不变.黄沙村岩墙群中,北北东向岩墙为由南西向北东近水平侵位;东西向岩墙为从西向东侧向侵位.六井潭岩墙群中,北西向岩墙为从南东向北西水平侵位,北东向岩墙则为从南西向北东侧向侵位.这些侵位方式暗示了基性岩浆源可能存在于研究区的西南部的较远处.嵊泗岛岩墙群是太平洋板块向欧亚板块俯冲后的伸展阶段,受到强烈的近东西向或北北西向的拉张作用的产物.

简立方结构磁空间群耦合系数计算

利用本征函数法 (EFM方法 )计算了O1 h 结构磁空间群第一布里渊区部分点的C G系数。

关于磁空间群O_h^5CG系数的计算

利用本征函数法计算了 O5h 结构晶体第一布里渊区上主要对称点之间的 CG系数 ,同时验证了本征函数法求解磁空间群 CG系数的正确性。

D_(4h)^(17)结构磁空间群CG系数的计算

本文利用本征函数法计算了 D1 74 h结构磁空间群主要对称点的 CG系数 。

D6h^1结构磁空间群CG系数的计算

本文利用本征函数法计算了 D16h结构晶体第一布里渊区上的主要对称点之间的 CG系数 ,同时验证了本征函数法适用于磁空间群 CG系数的求解问题。

SrTiO_3陶瓷基片集群磁流变研磨加工表面特性研究

采用集群磁流变效应研磨加工工艺进行SrTiO3陶瓷基片研磨加工,分析了研磨盘材料、磨粒种类、研磨压力和磨粒团聚等因素对SrTiO3陶瓷基片表面粗糙度和表面完整性的影响。结果表明:磁流变效应研磨工作液中的SiC、Al2O3和CeO2等磨料的大尺寸磨粒在SrTiO3陶瓷基片研磨加工表面产生的局部大尺寸划痕破坏了加工表面的完整性;采用铸铁研磨盘和SiO2磨料的磁流变研磨工作液研磨加工后,原始表面粗糙度Ra从约1.7854μm下降到0.6282μm,并且表面完整,SrTiO3材料与SiO2磨料之间存在的化学机械研磨过程促进了研磨加工表面性能的改善;研磨压力也是影响研磨加工表面粗糙度和大尺寸划痕的主要因素之一,研磨压力取较小值(1.875kPa)为宜。

动态磁场集群磁流变抛光加工机理及试验研究

基于动态磁场集群磁流变平面抛光的加工机理以及动态磁场作用机理,对单晶硅基片进行动态磁场集群磁流变抛光试验研究。结果表明:动态磁场能使畸变的抛光垫实时自修复,磨料具有频繁的动态行为,克服了静态磁场作用下抛光垫变形难恢复且磨料堆聚的缺点,使材料去除过程稳定,抛光效果较好;在动态磁场作用下,不同抛光方式的加工效果也不同;在多工件同步抛光中,大尺寸的工具头高速自转使工件表面有更高的线速度,磨料对单晶硅表面缺陷去除作用更强。经过5h抛光,硅片表面粗糙度R_a由0.48μm下降到3.3nm,获得超光滑表面。