王建彬博士答辩公告

教学动态

时间:2015-12-01来源:机电学院点击:1072次

答辩博士：王建彬

指导老师：朱永伟教授

论文题目：固结磨料研磨蓝宝石工件的材料去除机理及工艺研究

答辩委员会：

主席：张琦教授/博导解放军理工大学

委员：沈湘黔教授/博导江苏大学

李迎教授/博导南京理工大学

左敦稳教授/博导南京航空航天大学

卢文壮教授/博导南京航空航天大学

秘书：李军副教授/硕导南京航空航天大学

答辩时间：2015年12月12日14:00-17:00

地点：南航明故宫校区15#B327

学位论文简介：

蓝宝石单晶硬度高、脆性大且化学性能稳定，加工效率低、成本高，制约其进一步应用。本文利用金刚石固结磨料研磨垫（Fixed Abrasive Pad，FAP）研磨加工蓝宝石，建立微观材料去除模型，探讨材料去除机理，优化加工工艺参数。开展的主要工作：

（1）建立FAP表面金刚石磨粒的分布模型，分析并估算其表面出露磨粒数量。

（2）建模计算磨粒切入工件的最大深度，探讨磨粒的退让对切深的影响规律，推导最大切深与材料去除速率和表面粗糙度的关系，并进行实验验证。

（3）研究固结磨料研磨蓝宝石材料去除速率的影响因素并进行权重分析。

（4）分析加工过程中研磨液对蓝宝石表面的化学作用，估测研磨液对蓝宝石表面化学影响层厚度，推断可能发生的化学反应。

（5）对比分析不同研磨方式加工的亚表面损伤层形成机理，测量蓝宝石的亚表面损伤层深度。

（6）优化FAP的结构参数和蓝宝石加工工艺参数。

主要创新点如下：

（1）采用固结磨料研磨技术取代传统的游离碳化硼磨料研磨蓝宝石，亚表面损伤大幅下降，工艺可控性提高，环境污染减小。

（2）根据FAP表面出露金刚石磨粒的分布规律及接触行为，建立FAP表面金刚石磨粒与树脂基体对研磨压力的分担关系，研究了金刚石磨料的退让作用对其最大切深的影响。

（3）运用微/纳米压痕和XPS深度剖析的方法，分析了研磨液作用下蓝宝石表面化学软化层的形成规律，获得了表面软化层的厚度，并推断可能发生的化学反应，揭示了研磨液对蓝宝石研磨去除作用的影响。

（4）优化了蓝宝石面板的研磨加工工艺，大大缩短了蓝宝石研磨抛光的工艺时间，为其产业化应用打下了基础。