【摘 要】
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化学机械抛光是被广泛地应用于大规模集成电路、光学玻璃、蓝宝石、金刚石等表面的处理技术,是公认的唯一可以提供全局平坦化的技术。磨料是化学机械抛光过程中重要的组成部
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化学机械抛光是被广泛地应用于大规模集成电路、光学玻璃、蓝宝石、金刚石等表面的处理技术,是公认的唯一可以提供全局平坦化的技术。磨料是化学机械抛光过程中重要的组成部分,是决定抛光平坦化的重要影响因素,与单一的传统无机磨料相比,包覆型复合磨料具有硬度可调、形貌可控等优点。本文重点研究以较为廉价的、硬度较高的α-Al2O3为核,在其表面包覆硬度较软的SiO2和介孔SiO2形成“内硬外软”的包覆型复合磨料,研究其对K9光学玻璃表面的抛光,研究抛光工艺参数和抛光浆料配方对材料去除速率的影响,探讨材料去除速率变化规律和原因。采用非均匀成核法成功地制备出Al2O3/SiO2包覆型复合纳米粉体,通过TEM、XRD、FT-IR等手段对复合粉体进行表征,结果表明,Al2O3与SiO2是以化学键的形式连接的,且SiO2壳为无定形态。当固含量为5 wt%, PVP含量为0.6wt%,球磨分散2 h时,Al2O3/SiO2复合浆料悬浮分散性最好,并将其对K9光学玻璃进行,抛光后的划痕明显减少,表面粗糙度为1.875 nin。以AlO3/SiO2包覆型复合纳米粉体为核,通过模板自组装法制备出Al2O3/SiO2/介孔SiO2包覆型复合纳米粉体,并通过TEM、EDS和N2吸附-脱附等手段对其介孔孔道结构、元素组成等进行表征。当抛光工艺参数为29.22 kPa的抛光压力、120r/min的抛光盘转速、60 mL/min的抛光浆料供应率、90 min的抛光时间,抛光浆料配方为7.5 wt%的固含量、0.6 wt%的分散剂含量、pH值为10时,K9光学玻璃的材料去除速率可达137.17 nm/min,表面粗糙度为0.793 nm。
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