亚微米氧化铈的合成及抛光性能研究
发布时间：2021-12-31 14:44
化学机械抛光（chemical mechanical polishing,CMP）是高精密光学器件和超大规模集成电路制造技术中最为有效的平坦化技术之一。随着高精尖技术的发展,对工件表面精度的要求越来越来高,对抛光材料颗粒大小和形貌也提出了更高的要求。本研究采用不同方法合成了不同粒径大小和形貌的亚微米氧化铈,并评价了它们抛光K9玻璃的材料去除速率（MRR）和表面质量（Ra）,探讨了抛光效果与氧化铈的粒度分布、表面电位、悬浮稳定性的关系。利用XRD、SEM、TEM、激光粒度分析仪、Zeta电位仪等手段对以Ce（NO3）3.6H2O和PVP为原料,在不同水热条件下合成的前驱体进行了物相结构、表面形貌、粒度分布和颗粒表面电位的表征。研究了煅烧温度和气氛、分散剂等因素对氧化铈抛光粉粒度大小及其对K9玻璃抛光性能的影响。结果表明:通过调节合成pH值和水热合成温度与时间,可以方便地制备出不同粒径大小和形貌的氧化铈。在pH=5时180℃下水热合成24h,得到一次粒径8nm,团聚颗粒0.3μm的具有立方萤石结构的球形氧化铈。随着煅烧温度的提高,产物的结晶度提高,但抛光效果随煅烧温度的变化曲线在1050℃...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 化学机械抛光
1.1.1 化学机械抛光的发展
1.1.2 化学机械抛光的组成
1.1.3 抛光浆料及调配
1.1.3.1 抛光磨料的性质
1.1.3.2 抛光浆料的调配
1.1.4 磁流变抛光
1.1.5 光学玻璃的性质及用途
1.2 亚微米及纳米CeO_2的合成方法
1.2.1 化学沉淀法
1.2.2 溶胶-凝胶 (Sol-Gel)法
1.2.3 微乳液法
1.2.4 水热法
1.3 本论文的研究意义和研究内容
1.3.1 本论文的研究意义
1.3.2 本论文的研究内容
第二章 粒径可控氧化铈的合成及其抛光性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 仪器与试剂
2.2.2 实验方法
2.2.3 抛光性能测试
2.2.4 样品的表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 前驱体的表征分析
2.3.1.1 XRD分析
2.3.1.2 SEM及粒度分析
2.3.2 前驱体颗粒形成的机理研究
2.3.3 煅烧产品的物性分析
2.3.3.1 不同温度煅烧产品的SEM及粒度
2.3.3.2 前驱体的热重-差热曲线
2.3.3.3 煅烧产物的XRD分析
2.3.3.4 不同气氛煅烧下CeO_2粉体的XPS谱图
2.3.4 抛光性能评价
2.3.4.1 煅烧温度的影响
2.3.4.2 分散剂的影响
2.3.4.3 pH值的影响
2.3.4.4 煅烧气氛的影响
2.3.4.5 玻璃表面质量检测
2.4 本章小结
第三章 以碱式碳酸铈为前驱体制备微纳米氧化铈及抛光性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 仪器与试剂
3.2.2 氧化铈磨料的合成
3.2.3 氧化铈磨料对K9玻璃的抛光试验
3.2.4 样品的表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 前驱体及球磨产物的表征分析
3.3.2 前驱体不球磨与球磨对产品的影响
3.3.3 不同温度煅烧产物的XRD、粒度和SEM分析
3.3.4 前驱体球磨中盐对产品的影响
3.3.5 后处理介质对产品影响
3.3.6 玻璃表面质量检测
3.4 本章小结
第四章 磁流变抛光浆料的调配及抛光性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 仪器与试剂
4.2.2 纳米氧化铈抛光粉
4.2.3 磁流变抛光液的配制
4.2.4 磁流变抛光液性能检测
4.3 结果与讨论
4.3.1 纳米氧化铈抛光粉SEM及粒度分析
4.3.2 pH值对纳米氧化铈抛光粉Zeta电位的影响
4.3.3 分散剂对纳米氧化铈抛光粉Zeta电位的影响
4.3.4 添加剂对浆料悬浮稳定性的影响
4.3.5 磁流变液的SEM
4.3.6 粘度测试
4.3.7 磁流变抛光液对K9玻璃抛光效果
4.4 本章小结
第五章 结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3560441
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 化学机械抛光
1.1.1 化学机械抛光的发展
1.1.2 化学机械抛光的组成
1.1.3 抛光浆料及调配
1.1.3.1 抛光磨料的性质
1.1.3.2 抛光浆料的调配
1.1.4 磁流变抛光
1.1.5 光学玻璃的性质及用途
1.2 亚微米及纳米CeO_2的合成方法
1.2.1 化学沉淀法
1.2.2 溶胶-凝胶 (Sol-Gel)法
1.2.3 微乳液法
1.2.4 水热法
1.3 本论文的研究意义和研究内容
1.3.1 本论文的研究意义
1.3.2 本论文的研究内容
第二章 粒径可控氧化铈的合成及其抛光性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 仪器与试剂
2.2.2 实验方法
2.2.3 抛光性能测试
2.2.4 样品的表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 前驱体的表征分析
2.3.1.1 XRD分析
2.3.1.2 SEM及粒度分析
2.3.2 前驱体颗粒形成的机理研究
2.3.3 煅烧产品的物性分析
2.3.3.1 不同温度煅烧产品的SEM及粒度
2.3.3.2 前驱体的热重-差热曲线
2.3.3.3 煅烧产物的XRD分析
2.3.3.4 不同气氛煅烧下CeO_2粉体的XPS谱图
2.3.4 抛光性能评价
2.3.4.1 煅烧温度的影响
2.3.4.2 分散剂的影响
2.3.4.3 pH值的影响
2.3.4.4 煅烧气氛的影响
2.3.4.5 玻璃表面质量检测
2.4 本章小结
第三章 以碱式碳酸铈为前驱体制备微纳米氧化铈及抛光性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 仪器与试剂
3.2.2 氧化铈磨料的合成
3.2.3 氧化铈磨料对K9玻璃的抛光试验
3.2.4 样品的表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 前驱体及球磨产物的表征分析
3.3.2 前驱体不球磨与球磨对产品的影响
3.3.3 不同温度煅烧产物的XRD、粒度和SEM分析
3.3.4 前驱体球磨中盐对产品的影响
3.3.5 后处理介质对产品影响
3.3.6 玻璃表面质量检测
3.4 本章小结
第四章 磁流变抛光浆料的调配及抛光性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 仪器与试剂
4.2.2 纳米氧化铈抛光粉
4.2.3 磁流变抛光液的配制
4.2.4 磁流变抛光液性能检测
4.3 结果与讨论
4.3.1 纳米氧化铈抛光粉SEM及粒度分析
4.3.2 pH值对纳米氧化铈抛光粉Zeta电位的影响
4.3.3 分散剂对纳米氧化铈抛光粉Zeta电位的影响
4.3.4 添加剂对浆料悬浮稳定性的影响
4.3.5 磁流变液的SEM
4.3.6 粘度测试
4.3.7 磁流变抛光液对K9玻璃抛光效果
4.4 本章小结
第五章 结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3560441
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huagong/3560441.html