分層冰凍固結(jié)磨料拋光墊的設(shè)計(jì)與拋光性能研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)硬盤技術(shù)的發(fā)展，對(duì)硬盤基板的加工提出了更高的要求：不僅需要其具有納米級(jí)的面型精度和亞納米級(jí)的表面粗糙度的超光滑表面，還要保證無表面及亞表面損傷。微晶玻璃以其優(yōu)異的物理化學(xué)性能成為下一代硬盤基板的理想材料，但微晶玻璃由于無數(shù)微小晶粒的存在，通常認(rèn)為很難得到超光滑高質(zhì)量的表面。本文針對(duì)微晶玻璃硬盤基板加工的要求以及超精密加工中的困難，對(duì)“兩步法”冰凍固結(jié)磨料拋光工藝進(jìn)行了優(yōu)化，并提出了分層冰凍固結(jié)磨料拋光的創(chuàng)新工藝，開展了分層冰凍

2、固結(jié)磨料拋光墊的設(shè)計(jì)和拋光效果驗(yàn)證方面的研究，為冰凍固結(jié)磨料拋光工藝的實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)行了有益的嘗試。主要內(nèi)容包括：
　　 1.研究了水相體系中微、納米α-Al2O3的分散工藝
　　 主要采用球磨與化學(xué)分散劑分散相結(jié)合的方法，研究了球磨時(shí)間、分散劑種類以及球磨工藝參數(shù)對(duì)分散體系中特征參數(shù)的影響，探討了配制穩(wěn)定的微、納米α-Al2O3拋光液的最佳工藝條件，為制備拋光性能穩(wěn)定的拋光液奠定了一定的基礎(chǔ)。
　　 2.對(duì)單

3、層冰凍固結(jié)磨料拋光前處理工藝進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)優(yōu)化
　　 通過實(shí)驗(yàn)對(duì)冰凍固結(jié)磨料拋光墊凍制過程中熱阻層厚度進(jìn)行了優(yōu)化選取，以保證拋光墊的使用壽命和均勻的融化速率；對(duì)微晶玻璃的冰凍固結(jié)磨料拋光的預(yù)拋光工藝進(jìn)行了簡(jiǎn)化。
　　 3.開展了“兩步法”冰凍固結(jié)磨料拋光微晶玻璃的工藝研究
　　 精密冰凍固結(jié)磨料拋光選用微米級(jí)眠α-Al2O3，超精密拋光選用納米級(jí)SiO2、α-Al2O3，利用田口方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，分析了拋光壓力、主

4、軸轉(zhuǎn)速、偏心距及拋光時(shí)間對(duì)微晶玻璃的表面粗糙度和去除速率的影響，得出了微晶玻璃冰凍固結(jié)磨料拋光過程中的最佳工藝參數(shù)，為多層冰凍固結(jié)磨料拋光墊的設(shè)計(jì)提供了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。
　　 4.進(jìn)行了“分層冰凍固結(jié)磨料拋光墊”的設(shè)計(jì)和拋光性能驗(yàn)證
　　 在兩步法冰凍固結(jié)磨料拋光微晶玻璃的基礎(chǔ)上，從拋光墊的總體設(shè)計(jì)、拋光工藝設(shè)計(jì)、各層厚度設(shè)計(jì)角度對(duì)分層冰凍固結(jié)磨料拋光墊進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并成功制備出兩種不同類型的分層冰凍固結(jié)磨料拋光墊。開展了分層冰