赵研博士答辩

教学动态

发布时间:2015-06-09浏览次数:1247作者:来源:机电学院供图:审核:

答辩博士：赵研

指导教师：王珉教授

左敦稳教授

论文题目：冰冻固结磨料抛光单晶锗薄片的机理与工艺研究

答辩委员会：

主席：王耀华教授/博导解放军理工大学

委员：李迎教授/博导南京理工大学

汤文成教授/博导东南大学

朱永伟教授/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6月14日14:00-17:00

地点：南航明故宫校区A15-B327

学位论文简介：

本文针对单晶锗薄片超精密加工中的困难，提出一种基于浅低温塑性去除的单晶锗薄片冰冻固结磨料抛光创新工艺。对单晶锗薄片脆塑转变机理、冰冻固结磨料抛光盘的制备及其抛光机理与工艺开展深入研究，为该工艺的实用化开展积极探索。主要研究内容有：

1）研究了单晶锗片脆塑转变机理；

2）研究了纳米α-Al₂O₃抛光液的最佳分散工艺；

3）优化了冰冻模具并设计了冰冻固结磨料抛光盘制备方法；

4）对圆环形冰冻固结磨料抛光盘的抛光温度场进行了仿真与实验研究；

5）对冰冻固结磨料抛光运动轨迹及其去除模型进行了理论分析和仿真；

6）对单层冰冻固结磨料抛光单晶锗薄片的工艺进行了优化研究；

7）对多层冰冻微纳米磨料抛光盘的制备方法及其抛光单晶锗薄片工艺进行了研究。

主要创新点如下：

1) 利用划痕法研究了动态情况下单晶锗片的脆塑转变机理，测得单晶锗片(100)晶面的<100>晶向的临界载荷和临界划深分别为24.9 mN和302.4 nm，针对单晶锗对晶体动态脆塑转变的临界切削深度模型进行了参数修正，并用实验结果进行了验证。

2) 设计制作了带热阻层的冰冻固结磨料抛光盘模具，采用”球磨分散、分层喷入和分层冷冻”工艺制作成功多层冰冻固结磨料抛光盘。抛光盘磨料分布均匀，分层可控。

3) 对单层冰冻固结磨料抛光单晶锗薄片开展了工艺优化，在此基础上采用自制的多层冰冻磨料抛光盘对单晶锗薄片进行了”粗抛-半精抛-精抛”一次装夹低温抛光，获得了Sa 1.45nm的光滑表面。(已申请发明专利，公开号：CN103862354A)。