高纯铝的电化学抛光工艺研究

本文研究了高氯酸/乙醇抛光液体系在15V安全电压下高纯铝的抛光工艺以及抛光过程的电流密度,并对＂暗色膜＂现象进行了解释,对抛光电极间距、操作温度对抛光效果的影响进行探讨,得出最佳抛光工艺：电极间距7～8cm,操作温度10～15℃,电流密度0.7～0.8A/m~2,抛光时间3min。     

钛合金的环保电化学抛光工艺

针对航空用钛合金开发了一种不采用氢氟酸、甲醇、铬酐类等有毒物质的低毒、无刺激、环保型电化学抛光工艺,并采用光学显微镜、原子力显微镜等方法对电化学抛光后的钛合金表面形貌进行研究.该工艺所用溶液由无水乙醇、乳酸、高氯酸和高氯酸钠组成,将Ti-10V-2Fe-3Al钛合金在直流电源恒电流模式下电化学抛光,可以通过改变抛光时间、电流密度和高氯酸浓度等参数控制腐蚀深度.分别在体积分数为5%,10%和15%的三种高氯酸溶液中和在20,25和30 A·dm-2三个电流密度下进行电化学抛光.抛光后的钛合金表面形貌观察结果表明:在高氯酸含量较低(5%)的溶液中以20 A·dm-2电流密度抛光可以取得较理想的效果.     

血红蛋白在银微粒修饰镍铬电极上的直接电化学行为研究

以镍铬合金为基体电极,采用电沉积技术制备了银微粒电极.用扫描电镜表征了基体电极电沉积前后的形貌特征.利用循环伏安技术研究了该银微粒电极对血红蛋白(Hb)的直接电化学行为.实验结果表明具有立体结构的银微粒对血红蛋白具有良好的电催化活性,实现了血红蛋白分子的直接电子转移.在1×10-6 mol·L-1~2×10-5 mol·L-1范围内,Hb氧化峰电流和Hb浓度有较好的线性关系.该银微粒电极制备简单,性能稳定,使用寿命相对较长,可有望用于蛋白质的分析测定和实现Hb在第三代生物传感器的开发和应用.     

血红蛋白在银微粒修饰镍铬电极上的直接电化学行为研究

以镍铬合金为基体电极,采用电沉积技术制备了银微粒电极.用扫描电镜表征了基体电极电沉积前后的形貌特征.利用循环伏安技术研究了该银微粒电极对血红蛋白(Hb)的直接电化学行为.实验结果表明具有立体结构的银微粒对血红蛋白具有良好的电催化活性,实现了血红蛋白分子的直接电子转移.在1×10-6 mol·L-1~2×10-5 mol·L-1范围内,Hb氧化峰电流和Hb浓度有较好的线性关系.该银微粒电极制备简单,性能稳定,使用寿命相对较长,可有望用于蛋白质的分析测定和实现Hb在第三代生物传感器的开发和应用.     

硅质板抛光工艺的研究

抛光是大理石加工中极重要的一道工序,它直接影响加工后的表面光泽度。本文针对一种难以抛光的石材——硅质板的抛光问题进行了理论分析和试验研究,提出了一种能量显著提高硅质板表面光泽度的抛光工艺方法。     

低碳钢电化学抛光表面形貌的统计学特性

采用试验和统计学方法研究了低碳钢在电化学抛光过程中，表面轮廓高度分布的概率密度函数和轮廓的自相关函数的变化．结果表明：随着电化学抛光的进行，概率密度函数分布呈现出平坦→陡峭→平坦的变化趋势，自相关函数呈现出随机→规律→随机的变化趋势；在特定的抛光阶段，概率密度函数分布变窄，自相关函数变化有明显的周期性；原始表面和完全电抛光表面呈现较强的随机性特征．     

碲对镍铬合金耐磨损性能的影响

在镍铬合金粉末中加入微量碲元素,通过球磨机械搅拌混合后,采用氧乙炔非真空烧结工艺制备试样,用HBRV-187.5布洛维硬度仪、MMW-1立式万能摩擦磨损试验机和扫描电镜检测合金的洛氏硬度、耐磨损性能、磨损形貌和摩擦系数等性能.试验表明:合金在无润滑干摩擦条件下,碲的质量分数为0.8%～1.0%时,具有最高的洛氏硬度、最少的磨损失重量、最少的磨损脱落,很浅的沟槽及很稳定的摩擦系数曲线.由于微量碲元素的加入,合金生成新的相,起到提高合金硬度和稳定合金磨损性能的作用.     

中国20世纪50年代镍铬合金的代用研究

考察了中国20世纪50年代对镍铬合金代用的研究,总结了研究中所取得的成绩及其影响因素．认为此次代用研究所反映的引进技术的社会化工作,较之此后的许多引进技术的社会化活动更有成效．     

磁场电化学光整加工研究

建立了磁场电化学光整加工中离子运动轨迹方程,通过旁通分析了磁场对光整加工的作用及整平机制。研究结果表明：（１）磁场活跃了离子运动轨迹,改变了离子到达试件表面的方式,从而改善了表面粗糙度;（２）磁场的搅拌作用,加强了液相对流,离子的扩散和迁移,改变了电化学反应,使极间电流强度增大,加工效率提高;（３）磁场、电场和电极间隙存在最佳匹配关系。     

影响古典法抛光的工艺因素

古典法抛光是我国生产高精度光学零件的主要方法,但是由于影响古典法抛光的因素有很多,所以此工艺并不容易掌握,本文就影响此工艺的几点因素加以讨论,希望具有一定的指导作用。     

超硬铝合金试件中斜裂纹脉冲放电止裂

采用ZL-2超强脉冲放电装置实现了7A04超硬铝合金试件中斜裂纹的止裂实验.在瞬间超强脉冲电流作用下,裂尖前缘发生了强烈的绕流热集中现象,斜裂纹裂尖附近金属熔化,钝化了裂尖,阻止了干线裂纹源的开裂趋势.对止裂前后裂尖附近金属组织进行了显微观察,并对止裂前后裂纹附近的断口进行了对比分析;在万能材料试验机上对试件进行了拉伸力学性能对比测试.研究表明:在斜裂纹止裂瞬间,裂尖熔化,同时实现了组织超细化,提高了裂纹的扩展功,改善了试件的抗拉力学性能.     

Research on the molecular scale material removal mechanism in chemical mechanical polishing

This paper investigates a novel molecular scale material removal mechanism in chemical mechanical polishing （CMP） by incorporating the order-of-magnitude calculations, particle adhesion force, defect of wafer, thickness of newly formed oxidized layer, and large deformation of pad/particle not discussed by previous analysis. The theoretical analysis and experimental data show that the indentation depth, scratching depth and polishing surface roughness are on the order of molecular scale or less. Therefore, this novel mechanism has gained the support from wide order-of- magnitude calculations and experimental data. In addition, with the decrease in the particle size, the molecular scale removal mechanism is plausibly one of the most promising removal mechanisms to clarify the CMP polishing process. The results are useful to substantiating the molecular-scale mechanism of the CMP material removal in addition to its underlying theoretical foundation.     

铝合金碱性抛光液及其工艺条件

由于铝合金在碱性溶液中腐蚀速度极大,致使抛光时间不能过长;此外,由于碱性溶液抛光后表面的光亮度不大,所以降低铝的腐蚀速度、提高抛光光亮度是碱性化学抛光的关键．作者对铝合金的几种新型碱性化学抛光液及其工艺条件进行了研究．试验结果表明添加由硫脲(或钼酸铵或六次甲基四胺)、硅酸钠、十二烷基硫酸钠构成的复合缓蚀剂能大大提高铝合金抛光质量,同时可抑制碱雾的产生．铝合金碱性抛光液的较佳配方与工艺条件为NaOH300g/L,NaNO     

LY12铝合金的冰盘抛光纳米加工实验研究

采用冰盘抛光新技术，首次对LY12铝合金材料进行了纳米抛光加工实验研究，给出了实际测量结果。通过分析与实验验证，得出了不同加工参数对冰盘抛光精度带来不同影响的规律。对冰盘抛光纳米加工进行了较为深入的分析与探讨。     

表面粗糙度对Ni-20Cr合金高温氧化行为的影响

表面粗糙度作为重要的参数,对合金高温氧化膜剥落有重要影响.为此,研究表面粗糙度对Ni-20Cr合金氧化20 h内的氧化动力学及氧化膜剥落行为的影响.通过热重法绘制动力学曲线,可以看出2.5 μm砂纸磨痕的合金氧化速率明显低于90 μm砂纸磨痕的氧化速率.利用扫描电镜观察氧化膜表面形貌,显示粒状的氧化物在2.5 μm砂纸磨痕合金表面生成,而刻面状的氧化物在90 μm砂纸磨痕合金表面形成.XRD分析表面,在2.5 μm砂纸磨痕合金表面生成的氧化物为Cr2O3,在90 μm砂纸磨痕表面形成的氧化物为NiO.结果表明：平滑的Ni-20Cr合金表面有利于生成保护性的Cr2O3而不发生脱落,具有优良的抗氧化性能.     

大电流脉冲恒流源系统设计

研究了发动机点火工作中需要的大电流脉冲恒流源系统的设计与实现.系统应用PID控制算法,通过大功率半导体器件,实现了脉冲电流上升时间小于200 μs、脉宽50 ms～150 ms可调[3]、电流0 A-12 A连续可调,可连接0.5 Ω-4 Ω小负载的脉冲恒流源系统.传统恒流源系统提供的电流一般情况下小于12 A.或者电流不是连续可调、或者电流上升时间不满足要求,或者连接的负载过大,都不能满足本系统关于发动机点火要求.与传统恒流源系统相比,本系统具有上升时间短、脉宽可调、电流连续可调、负载小、可靠稳定、可控性好、结构简单等特点.     

脉冲电流频率对Al-Cu合金定向凝固组织演变的影响

采用自行设计的定向凝固装置进行Al-Cu合金定向凝固行为研究,研究Al-5%Cu合金在脉冲电流作用下微观组织的演变特征.结果发现:脉冲电流的导入明显改变了定向凝固的Al-Cu合金凝固组织形态,不同频率的脉冲电流具有不同的影响效果,在100Hz的小频率电流作用下,合金的定向凝固特征加强,枝晶结构不明显,但定向凝固形成的柱状晶半径加大,随着电流频率增大到200Hz,二次枝晶结构开始显现,组织呈现树枝状结构特征,当300Hz电流频率时,组织结构呈现排列整齐的的骨架结构,随着电流频率继续增加到400Hz时,组织变为细小的树枝状结构特征,组织整体比较细小,而且分布较均匀,在500Hz高频率电流作用下,组织又显得粗大,呈现向等轴晶转化趋势.     

微分电路法测量脉冲大电流的实验研究

作者用双通道数字示波器,通过分压法测得放电电容器两端电压信号变化曲线,进一步采用微分电路对该分压信号进行微分得到回路中大电流的变化曲线。通过理论推导对回路中大电流的变化曲线进行标定,获得脉冲大电流的数值。     

互连芯片化学机械抛光材料去除的仿真分析

针对互连芯片化学机械抛光去除机理的认知不足,假设金属材料弹塑性变形连续,对单磨粒划擦互连芯片的材料去除进行了数值表征.通过芯片应力分布和工艺参数对材料去除率分析发现:平均法向力大于平均切向力;滑动摩擦系数、材料去除率随抛光速度增加而增加;当抛光速度为10~12 mm·s~(-1)时,粒径为30 nm的磨粒材料去除率最大;当工作载荷为6μN,抛光速度为6~10 mm·s~(-1)时,粒径为30 nm的磨粒材料去除率略低,粒径为60 nm的磨粒的材料去除率最大.     

单晶硅片化学机械抛光材料去除特性

根据化学机械抛光(CMP)过程中硅片表面材料的磨损行为,建立了硅片CMP时的材料去除率模型,设计了不同成分的抛光液并进行了材料去除率实验,得出了机械、化学及其交互作用所引起的材料去除率.结果表明,磨粒的机械作用是化学机械抛光中的主要机械作用,磨粒的机械作用与抛光液的化学作用交互引起的材料去除率是主要的材料去除率.