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磨粒和抛光垫特性对蓝宝石超声化学机械抛光的影响

钟敏  袁任江  李小兵  陈建锋  许文虎  
【摘要】:抛光磨粒和抛光垫对蓝宝石超声化学机械抛光起重要作用,为研究磨粒和抛光垫特性对蓝宝石材料抛光效率和质量的影响,利用自制超声弯曲振动辅助化学机械抛光装置,研究金刚石、氧化铝和二氧化硅3种不同磨粒,以及表面多孔且无沟槽的聚氨酯抛光垫、IC1000抛光垫、IC1000和SubaⅣ复合抛光垫对蓝宝石材料去除率及抛光后表面粗糙度的影响。由质量损失求得的去除率和原子力显微镜表面形貌测试结果表明:二氧化硅抛光液的去除率3.2μm/h接近氧化铝抛光液去除率3.8μm/h,远大于金刚石抛光液去除率0.3μm/h,且其抛光后的蓝宝石表面光滑、无损伤;3种抛光垫抛光后的蓝宝石粗糙度接近,约0.10 nm,但聚氨酯抛光垫的去除率为3.2μm/h,远大于IC1000抛光垫的去除率1.9μm/h及复合垫的去除率1.6μm/h。二氧化硅抛光液和聚氨酯抛光垫适宜蓝宝石超声化学机械抛光工艺,可获得高去除率和原子级光滑表面。

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