钛酸锶陶瓷基片双面研磨工艺及其表面质量研究

【摘要】钛酸锶陶瓷(SrTiO3)作为一种新型多功能电子陶瓷材料,具有介电常数高、介电损耗低、热稳定性好、耐电压强度高等优点,目前已成为国际上电子陶瓷材料研究的热点。但是采用流延无压烧结工艺烧制的钛酸锶陶瓷基片,表面不平整、均匀性差、翘曲度大,材质软而脆,需要对钛酸锶陶瓷基片进行精密加工,以满足后续使用要求的面型精度和表面粗糙度。本文采用双面研磨的方式,在获得无划痕完整表面的基础上通过优化工艺参数降低了基片的破碎率,提高了加工效率。首先进行了钛酸锶陶瓷基片双面研磨工艺实验的研究,系统分析了磨料、研磨压力、研磨盘转速、研磨液流量等工艺参数对钛酸锶基片研磨效果的影响。分析了基片的材料去除率、表面粗糙度和工艺参数之间的关系,通过优化工艺参数,得到了一套稳定、高效的双面研磨工艺。其次采用扫描电镜(SEM)、激光共聚焦显微镜、超景深三维显微镜检测了钛酸锶基片加工前后的表面形貌,发现钛酸锶原始基片的表面晶粒大小很不均匀,且表面存在许多形状不规则的孔隙,这些孔隙在后续的研磨加工过程中不能完全去除。通过测定钛酸锶陶瓷基片的气孔率确认了钛酸锶基片表面的孔隙主要是在烧结的过程中产生的。最后分析了磨料粒度均匀性和磨料粒径大小对钛酸锶基片研磨加工效果的影响。研究表明磨料的粒度均匀性对加工后基片的表面质量有很大的影响,粒度不均匀的磨料加工后的基片存在明显的划痕。不同粒径的磨料对材料的去除方式也有所差别,采用W7或粒径更大的磨粒加工钛酸锶基片时,钛酸锶材料的去除主要以脆性破坏去除为主,采用粒径为W2.5的氧化铝磨料加工,材料去除既存在脆性去除又存在塑性去除。
【作者】王威；
【导师】阎秋生；
【作者基本信息】广东工业大学，机械制造及其自动化，2014，硕士
【关键词】双面研磨；钛酸锶陶瓷基片；表面质量；表面粗糙度；

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