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单晶蓝宝石衬底晶片的化学机械抛光工艺研究被引量：22: 2017年; 目的设计单晶蓝宝石衬底化学机械抛光的合理方案,探究主要抛光工艺参数对抛光衬底的表面质量和材料去除率的影响,并得到一组材料去除率高且表面质量满足要求的抛光工艺参数。方法借助原子力显微镜和精密天平分别对衬底表面形貌和材料去除率进行分析,采用单因素实验法探究了抛光粒子、抛光时间、抛光压力和抛光盘转速对蓝宝石衬底化学机械抛光的表面质量和材料去除率的影响,并设计合理的交互正交优化实验寻求一组较优的抛光工艺参数。结果在蓝宝石衬底化学机械精抛过程中,在抛光时间为0.5 h、抛光压力为45.09 k Pa、抛光盘转速为50 r/min、SiO_2抛光液粒子质量分数为15%、抛光液流量为60 m L/min的条件下,蓝宝石衬底材料的去除率达41.89 nm/min,表面粗糙度降低至0.342 nm,衬底表面台阶结构清晰,满足后续外延工序的要求。结论采用化学机械抛光技术和优化的工艺参数,可同时获得较高的材料去除率和高质量的蓝宝石衬底表面。; 余青刘德福陈涛; 关键词：蓝宝石衬底化学机械抛光材料去除率

准双曲面齿轮研齿烧伤及抑制研究: 2016年; 汽车驱动桥准双曲面齿轮在研齿加工过程中经常出现齿面烧伤现象,这种缺陷将导致准双曲面齿轮在使用的过程中出现点蚀、剥落打齿等失效模式。本文提出的根据研齿烧伤部位的宏观特征辨别研齿烧伤的方法;从金相组织、硬度变化分析出齿面烧伤对齿轮寿命的影响,并进行了台架试验和道路试验验证。通过建立准双曲面齿轮啮合点相对滑动的数学模型,计算出各啮合部位的相对滑动速度,发现齿面烧伤部位正是相对滑动速度最大的部位。通过多轮研齿烧伤再现试验研究证明了零侧隙研齿是导致研齿烧伤的主要因素。结合生产实践经验,提出了研齿标准作业程序、研齿侧隙自动监控等抑制研齿烧伤方法。; 刘祥环刘德福陈涛张宇; 关键词：准双曲面齿轮研齿金相组织

光纤阵列的超声椭圆振动辅助化学机械抛光被引量：7: 2016年; 为了获得平整的光纤阵列端面,设计了一套超声椭圆振动辅助化学抛光系统,并进行常规化学机械抛光和超声椭圆振动辅助化学机械抛光的对照试验。结果表明,应用超声椭圆振动辅助化学机械抛光技术加工光纤阵列,选择合理的抛光工艺参数,可获得质量较好的光纤阵列端面,相比于常规化学机械抛光技术,光纤的表面粗糙度降低了25%。采用单因素试验法,分别研究了抛光粒子材料及抛光液酸碱性对于超声椭圆振动辅助化学机械抛光的作用效果,并利用Vecco表面轮廓仪对抛光后光纤阵列端面进行观察和分析。采用正交试验法获得了一组超声椭圆振动辅助化学机械抛光光纤阵列的优化工艺参数,最佳工艺参数组为:超声振动频率25 k Hz,抛光液流量35 m L/min,抛光压力50 k Pa,抛光盘转速20 r/min,抛光粒子质量分数0.5%。; 陈涛刘德福佘亦曦严日明; 关键词：光纤阵列化学机械抛光表面粗糙度

光纤阵列组件超声椭圆振动辅助抛光系统设计被引量：2: 2016年; 针对现有化学机械抛光工艺难以满足光纤阵列组件高质量的要求,该文根据压电陶瓷的逆压电效应及超声振动原理,提出了一种夹心式模式转换型超声椭圆振动装置,用以提高光纤阵列组件端面的抛光质量。设计了用于光纤阵列组件超声椭圆振动辅助化学机械抛光的超声振动系统,并对所设计的系统进行了有限元分析和测试试验。试验结果表明,超声振动系统共振频率测试结果与设计结果误差小于5%,超声椭圆振动双向振幅分别为4μm和2μm。; 佘亦曦刘德福陈涛严日明; 关键词：超声换能器阻抗测试

CeO_2纳米粒子抛光液分散稳定性及其化学机械抛光特性研究被引量：16: 2016年; 目的制备性能优良的CeO_2纳米粒子抛光液。方法通过使用不同种类及不同浓度的分散剂制备了一种良好的CeO_2纳米粒子抛光液,采用激光粒度仪,紫外可见分光光度仪等对其进行了表征,进而研究了其在石英玻璃片化学机械抛光中的特性。结果不同分散剂的分散作用不同,且分散剂的浓度直接影响分散效果。离子型分散剂主要通过静电稳定作用实现抛光液的分散稳定,而非离子型分散剂则通过空间位阻作用实现抛光液的分散稳定。阴离子型分散剂与非离子型分散剂的分散稳定效果明显强于阳离子型分散剂,而阴离子型分散剂与非离子型分散剂混合复配后的分散稳定效果又强于单一分散剂的效果。结论混合复配型分散剂配制的CeO_2纳米粒子抛光液静置72 h后仍分散均一稳定,基本可以满足抛光液分散稳定性能的要求。配制的CeO_2纳米粒子抛光液在石英玻璃化学机械抛光中主要通过纳米粒子的吸附作用实现材料的去除,抛光后的石英玻璃表面无划痕,表面粗糙度可以达到10 nm左右,有效提高了石英玻璃的抛光质量。; 陈广林刘德福陈涛佘亦曦; 关键词：抛光液分散性化学机械抛光吸光度 ZETA电位

一种圆锥形变幅杆弯曲振动固有频率的计算方法被引量：6: 2016年; 提出了一种圆锥形变幅杆弯曲振动固有频率的计算方法;先忽略剪切变形和惯性矩作用,基于Euler-Bernoulli杆理论求解出固有频率初值,再计入二者的作用进行弯曲振动固有频率的修正。应用有限元分析法和模态实验测试对该方法进行验证,理论结果与实验结果吻合,误差<5%。基于该方法编写程序,实现了弯曲振动变幅杆结构的主动设计。; 严日明刘德福陈涛佘亦曦; 关键词：固有频率

纵弯复合型超声椭圆振动辅助抛光光纤阵列系统设计被引量：5: 2017年; 对现有的化学机械抛光工艺难以满足光纤阵列组件高质量和高效率的要求,根据杆件的纵向振动和弯曲振动基本方程,设计了一种纵弯复合超声椭圆振动装置,用于光纤阵列组件的超声椭圆振动辅助化学机械抛光,以提高光纤阵列组件端面的抛光质量和抛光效率。所设计的纵弯复合超声振动系统实现了36kHz下纵向4阶和弯曲13阶的同频超声振动。振幅测试试验结果表明,超声椭圆振动双向振幅分别为3μm和2.5μm,超声椭圆振动辅助化学机械抛光后的光纤端面粗糙度达到27.58nm。; 陈涛刘德福刘德福余青; 关键词：光纤阵列有限元分析阻抗测试化学机械抛光

软性粒子抛光石英玻璃的材料去除机理被引量：7: 2016年; 基于阿伦尼乌斯原理和分子振动理论,分析了软性抛光粒子、石英玻璃和抛光垫之间的弹性与超弹性接触,研究了用软性粒子抛光石英玻璃的材料去除机理。基于理论研究进行了大量的抛光试验,建立了软性粒子抛光石英玻璃的材料去除率模型。理论计算与试验结果表明:在石英玻璃化学机械抛光中,材料的去除主要由抛光粒子与石英玻璃的界面摩擦化学腐蚀作用来实现;单个抛光粒子压入石英玻璃的深度约为0.05nm,且材料去除为分子量级;石英玻璃表层的分子更易获得足够振动能量而发生化学反应实现材料的去除;抛光压力、抛光液中化学试剂种类和浓度以及石英玻璃试件与抛光盘的相对运动速度决定了软性粒子抛光石英玻璃的材料去除率大小。; 刘德福陈涛陈广林胡庆; 关键词：石英玻璃化学机械抛光材料去除机理

激光熔覆原位制备TiC/TiB复合陶瓷涂层的工艺参数优化被引量：1: 2021年; 通过激光熔覆技术,以Ti+B4C为原始粉末,在钛合金表面原位制备了TiC/TiB复合陶瓷涂层。基于响应面法,建立了激光熔覆工艺参数与陶瓷涂层几何特征和显微硬度之间的数学模型,研究了激光功率、扫描速度和光斑直径对涂层厚度、高度差和显微硬度的影响规律。结果表明,涂层的高度差随光斑直径增加而增大;显微硬度随激光功率增加而提高;激光工艺参数对涂层厚度没有显著影响。对激光工艺参数进行优化,得到了一组较优的工艺参数:激光功率P=400 W、扫描速度V=7 mm/s、光斑直径D=1 mm。; 李文鹏陈涛刘德福; 关键词：激光熔覆响应面法

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陈涛

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