分層冰凍固結磨料拋光墊的設計與拋光性能研究.pdf

1、隨著計算機硬盤技術的發(fā)展，對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的面型精度和亞納米級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，通常認為很難得到超光滑高質量的表面。本文針對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“兩步法”冰凍固結磨料拋光工藝進行了優(yōu)化，并提出了分層冰凍固結磨料拋光的創(chuàng)新工藝，開展了分層冰凍

2、固結磨料拋光墊的設計和拋光效果驗證方面的研究，為冰凍固結磨料拋光工藝的實用化和產(chǎn)業(yè)化進行了有益的嘗試。主要內容包括：
　　 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分散劑分散相結合的方法，研究了球磨時間、分散劑種類以及球磨工藝參數(shù)對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。
　　 2.對單

3、層冰凍固結磨料拋光前處理工藝進行了實驗優(yōu)化
　　 通過實驗對冰凍固結磨料拋光墊凍制過程中熱阻層厚度進行了優(yōu)化選取，以保證拋光墊的使用壽命和均勻的融化速率；對微晶玻璃的冰凍固結磨料拋光的預拋光工藝進行了簡化。
　　 3.開展了“兩步法”冰凍固結磨料拋光微晶玻璃的工藝研究
　　 精密冰凍固結磨料拋光選用微米級眠α-Al2O3，超精密拋光選用納米級SiO2、α-Al2O3，利用田口方法進行了實驗設計，分析了拋光壓力、主

4、軸轉速、偏心距及拋光時間對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磨料拋光過程中的最佳工藝參數(shù)，為多層冰凍固結磨料拋光墊的設計提供了實驗指導。
　　 4.進行了“分層冰凍固結磨料拋光墊”的設計和拋光性能驗證
　　 在兩步法冰凍固結磨料拋光微晶玻璃的基礎上，從拋光墊的總體設計、拋光工藝設計、各層厚度設計角度對分層冰凍固結磨料拋光墊進行了設計，并成功制備出兩種不同類型的分層冰凍固結磨料拋光墊。開展了分層冰