鈦酸鍶電瓷基片動態(tài)磁場磁流變拋光研究.pdf

1、電子陶瓷材料及其元器件作為電子信息產(chǎn)業(yè)重要的組成部分，對電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新有著重要的支撐作用，具有顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。鈦酸鍶陶瓷材料（SrTiO3）作為一種新型多功能電瓷材料，具有介電常數(shù)高、熱穩(wěn)定性好、抗高壓性好等特征，已成為電容器、壓敏陶瓷和熱敏元件等的優(yōu)選材料。隨著應(yīng)用需求的發(fā)展，需要鈦酸鍶電瓷基片尺寸達(dá)到2英寸厚度小到0.1mm并具有光滑平坦表面（Ra≤0.01μm），而鈦酸鍶陶瓷由無壓燒結(jié)制成，材料具有“薄、軟

2、、脆、翹”的特征，難以有效加工。因此，對于鈦酸鍶陶瓷材料，解決基片的破碎率，獲得無損傷平整光滑表面，保證加工后表面的完整性是急需解決的關(guān)鍵問題。
　　基于對集群磁流變拋光技術(shù)研究，提出動態(tài)磁場磁流變拋光加工方法，永磁體偏心旋轉(zhuǎn)，將靜磁場轉(zhuǎn)化為動態(tài)磁場，磁力線方向會隨著永磁體的偏心旋轉(zhuǎn)而變化，驅(qū)動磁流變拋光液中的磁流變粒子和磨粒在軸向、徑向、切向等多維運動而重新分布，實現(xiàn)拋光墊的形狀和性能迅速恢復(fù)以及磨料的更新，達(dá)到對工件高效率，高

3、精度，均勻化磁流變拋光。
　　研制出了動態(tài)磁場單點磁流變拋光裝置，采用單晶硅作為試驗材料，以表面粗糙度、表面形貌、材料去除率等作為評價指標(biāo)，分析了影響動態(tài)磁場磁流變拋光的主要因素，研究了動態(tài)磁場磁流變拋光方式的加工效果。拋光后工件表面呈環(huán)帶特征，當(dāng)永磁體旋轉(zhuǎn)偏心距5mm，加工間隙1.1mm，加工時間在50min到70min之間，磨料為碳化硅時，可以獲得較好的拋光效果，通過對比鈦酸鍶電瓷基片、單晶硅、單晶6H-SiC的拋光效果，分析

4、了動態(tài)磁場磁流變拋光方式的優(yōu)點和可行性。
　　基于動態(tài)磁場磁流變拋光方式，設(shè)計了多個永磁體可同時旋轉(zhuǎn)的新型動態(tài)磁場集群磁流變拋光裝置，采用微型壓電式傳感器搭建了測量動態(tài)磁場磁流變拋光墊對工件表面作用力的試驗平臺。通過系統(tǒng)試驗，分析了動態(tài)磁場磁流變拋光力特性，研究了永磁體轉(zhuǎn)速、加工間隙和工件的運動方式對磁流變拋光力的影響規(guī)律。
　　采用動態(tài)磁場集群磁流變拋光裝置對鈦酸鍶電瓷基片進(jìn)行動態(tài)磁場單點磁流變拋光，研究了磨料種類、加工間