不锈钢CMP抛光液的研制
2018-01-19崔洪刚汪永超
机械设计与制造 2018年1期
关键词:不锈钢
崔洪刚,汪永超,唐 浩
(1.广东工业大学,广东 广州 510006;2.河源广工大协同创新研究院,广东 河源 517025)
1 引言
不锈钢材料具有优良的抗腐蚀性、耐高温和耐磨性,并且可塑性好、表面光洁漂亮,被广泛应用于工业和生活当中。
对于不锈钢的表面加工,传统加工方法有:机械、化学、电化学加工等。机械加工容易造成不锈钢晶格组织损坏,并且表面有划痕、残留磨料等缺陷,不易获得较好的表面质量;化学抛光工艺加工效率较低,处理后的工件表面质量并不理想,需要损耗较多的化学试剂;相比前两种加工方法,电化学抛光的抛光效率和工件表面质量有所提高,但是也有一些缺点:能耗多、污染严重、成本较高、操作较复杂等[1]。
化学机械抛光(Chemicalmechanicalpolishing,CMP)技术,又称化学机械平坦化(Chemical mechanical planarization,CMP)技术,是一种协同机械作用与化学作用,实现材料表面光滑、高平整度的复合加工技术,也是现在唯一可实现工件表面全局平坦化的表面加工工艺[2]。在CMP过程中,抛光液中的氧化剂会与工件的表面发生化学腐蚀,形成一层较薄且容易去除的膜,抛光液中的磨料和抛光垫可以与该薄膜摩擦,使其脱离工件表面,从而实现表面材料的去除。由于工件表面凸起和凹陷区域的机械作用有所不同,凸起处的摩擦作用大、去除率高,而凹陷处摩擦作用小、去除率低,从而逐渐达到表面平整光滑的效果。将CMP技术用于不锈钢的表面加工,可获得纳米甚至亚纳米级的表面粗糙度[3-4]。在CMP中,最为主要的耗材就是抛光液,它占整个工艺成本的百分之四十左右,是各厂家颇为关注的领域[5]。……
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