液動壓懸浮拋光表面的應力松弛效應研究.pdf

1、納米薄膜獨特的力、光、電磁效應，使其在微電子、光學、生物等領域應用廣泛。原子級超光滑襯底表面是制備納米薄膜的基石，襯底表面的狀態(tài)決定了納米薄膜質量，其中襯底表面的殘余應力對納米薄膜的生長具有重大影響。因此，降低襯底表面的殘余應力對納米薄膜的制備具有重要意義。
　　制備超光滑、殘余應力小的襯底表面是液動壓懸浮拋光的關鍵技術，本文對新型液動壓懸浮拋光方法進行了研究，分析液動壓懸浮拋光對工件表面的應力松弛效應。本文的主要研究內容有:

2、r>　　(1)建立液動壓懸浮拋光流場的三維模型，基于流體動力學的理論，在FLUENT中進行固液兩相流的數(shù)值模擬，分析在不同拋光轉速和拋光液濃度下的固相磨粒與工件表面撞擊的速度和角度，并進行PIV速度觀測驗證，得出在液動壓懸浮拋光中磨粒是以接近水平的方式撞擊工件表面的。
　　(2)建立液動壓懸浮拋光中磨粒與銅質工件表面撞擊的有限元模型，以上述的撞擊速度和角度作為參數(shù)，在ABAQUS中進行單顆粒與多顆磨粒撞擊工件表面的數(shù)值模擬，分析磨

3、粒撞擊工件表面后的最終應力狀態(tài)，以及隨著磨粒撞擊次數(shù)的增加工件表面的殘余應力松弛過程，得出在一定范圍內隨著撞擊速度的增加液動壓懸浮拋光表面的應力松弛效果越好。
　　(3)銅質工件在進行液動壓懸浮拋光前需要經(jīng)過傳統(tǒng)機械研磨初加工，分別選取經(jīng)過機械研磨和經(jīng)過機械研磨再液動壓懸浮拋光的工件試樣，分別進行工件表面的XRD測試，得出液動壓懸浮拋光對工件表面的殘余應力松弛起到了良好的效果，驗證了ABAQUS數(shù)值模擬得到的工件表面應力松弛效應的