氧化鋁系化學(xué)機械拋光磨料的制備及顆粒分級.pdf

1、氧化鋁憑借其高硬度、穩(wěn)定性好等優(yōu)點而在精密加工制造等工業(yè)應(yīng)用中有突出表見，尤其是在化學(xué)機械拋光(CMP)方面倍受青睞，近年來引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。球形氧化鋁對拋光面不易產(chǎn)生微細(xì)劃痕，而成為CMP磨料的主要原料。國內(nèi)外關(guān)于球形氧化鋁的制備研究比較活躍，采用乳化、化學(xué)氣相沉積等技術(shù)制備球形氧化鋁取得了一定的成果，但是在亞微米級別上的球形氧化鋁的制備還不很成熟，有關(guān)資料報道并不多。本文的中心工作是圍繞亞微米級氧化鋁系化學(xué)機械拋光磨料的制備

2、和顆粒分級展開的： 氧化鋁磨料的合成部分是以異丙醇鋁為反應(yīng)原料，選擇容易成球的制備方法，分別采用水解法、乳化法、加壓水解法合成氧化鋁。對產(chǎn)物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和組成的表征采用透射電鏡、掃描電鏡、X射線衍射、熱重等技術(shù)手段。結(jié)合試驗現(xiàn)象以及相關(guān)的表征所獲的的信息對氧化鋁顆粒不同形貌的產(chǎn)生原因進行了初步討論。 氧化鋁系磨料的粒度分級主要是針對粒度范圍在0.1-10μm之間的高氧化鋁含量的鋁硅灰進行的。主要采用液相，先將鋁硅灰配制成

3、懸浮液，再對懸浮液通過重力沉降或離心分離的方法進行分級。通過試驗考察對比不同溶劑、分散劑、分散劑添加量、超聲波作用等因素對粉體在分散介質(zhì)中懸浮性能的影響，找到最合適的懸浮條件；通過控制靜置時間或離心轉(zhuǎn)速對粉體分級，對比重力沉降和離心分離兩種方式的分級準(zhǔn)確度。 主要結(jié)果如下： 1、硫酸銨鹽溶液水解異丙醇鋁，通過控制[Al<'3+>]／[SO<,4><'2->]比和陳化時間等因素可以得到球形的亞微米級氧化鋁。 2、以

4、異丙醇鋁為原料，通過加壓熱解法得到白色蓬松的粉末，在逐漸升溫焙燒至1200℃后得到結(jié)晶完好的α-Al<,2>O<,3>，其形貌仍保持了前驅(qū)物的球形形貌。 3、鋁硅灰屬于親水性顆粒，其在極性溶劑中的分散效果要好于非極性溶劑，水是鋁硅灰的良好分散介質(zhì)。分別使用了不同分散劑配制鋁硅灰的懸浮液，其中CTAB、PAA、PAM的分散效果好，并協(xié)同考慮分散效果和原料成本找到分散劑的適宜添加范圍。超聲震蕩可以促進懸浮液的分散效果，但是時間不宜過