镁铝合金CMP表面质量的控制技术研究 论文
镁合金表面处理国内外研究应用现状
材料科学基础挤压铸造技术的最新发展学院名称：材料科学与工程学院专业班级：学生姓名：学号：指导教师：张振亚2014 年 6 月摘要：介绍了国内外镁合金表面处理的最新研究进展，其中包括化学转化、自组装单分子膜、阳极氧化、电镀与化学镀、液相沉积与溶胶凝胶涂层、气相沉积、喷涂、激光熔覆合金技术等，并对镁合金表面处理的发展趋势作了展望。
关键词：镁合金表面处理涂层引言镁是金属结构材料中最轻的一种# 纯镁的力学性能很差。
但镁合金因体积质量小、比强度高、加工性能好、电磁屏蔽性好、具有良好的减振及导电、导热性能而备受关注。
镁合金从早期被用于航天航空工业到目前在汽车材料、光学仪器、电子电信、军工工业等方面的应用有了很大发展。
但是镁的化学稳定性低、电极电位很负、镁合金的耐磨性、硬度及耐高温性能也较差。
在某种程度上又制约了镁合金材料的广泛应用，因此，如何提高镁合金的强度、硬度、耐磨、耐热及耐腐蚀等综合性能，进行适当的表面强化，已成为当今材料发展的重要课题。
镁合金是最轻的金属结构材料之一，密度仅为1.3g/cm3 ~ 1.9 g/cm3，约为Al 的2/3，Fe 的1/4。
镁合金具有比强度高，比刚度高，减震性、导电性、导热性好、电磁屏蔽性和尺寸稳定性好，易回收等优点。
以质轻和综合性能优良而被称为21 世纪最有发展潜力的绿色材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子通讯等各个领域。
但是镁合金的化学和电化学活性较高，严重制约了镁合金的应用，采用适当的表面处理能够提高镁合金的耐蚀性。
一、微弧氧化处理微弧氧化技术又称微等离子体氧化或阳极火花沉积, 实质上是一种高压的阳极氧化, 是一种新型的金属表面处理技术。
该工艺是在适当的脉冲电参数和电解液条件下, 使阳极表面产生微区等离子弧光放电现象, 阳极上原有的氧化物瞬间熔化, 同时又受电解液冷却作用, 进而在金属表面原位生长出陶瓷质氧化膜的过程。
与普通阳极氧化膜相比, 这种膜的空隙率大大降低, 从而使耐蚀性和耐磨性有了较大提高。
镁铝合金电解抛光
镁铝合金电解抛光镁铝合金电解抛光是一种常用的表面处理技术，可以有效提高镁铝合金的表面质量和光洁度。
在工业生产和日常生活中，镁铝合金被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
然而，由于镁铝合金的表面容易产生氧化、腐蚀和污染，因此需要对其进行抛光处理，以提高其耐腐蚀性和装饰性。
镁铝合金电解抛光是一种通过电解作用去除表面氧化膜和污染物的方法。
在这个过程中，镁铝合金作为阳极，通过电解液中的电流来去除表面的氧化膜和污染物。
电解液中的主要成分包括酸性溶液和碱性溶液，其成分和浓度根据具体的抛光要求而定。
镁铝合金电解抛光的过程主要包括预处理、电解抛光和后处理三个步骤。
首先，需要对镁铝合金表面进行清洁和预处理，以去除表面的污垢和氧化膜。
清洁可以使用碱性溶液或有机溶剂进行，预处理可以通过机械研磨或化学处理等方法进行。
预处理的目的是为了提高抛光效果和降低抛光时间。
接下来是电解抛光的步骤，将预处理好的镁铝合金作为阳极，放入电解槽中。
阳极与阴极之间通过电解液的导电性连接起来，建立电解池。
在电解过程中，电流通过阳极和电解液之间的接触面，使得表面的氧化膜和污染物发生电化学反应，从而溶解和去除。
通过控制电流的大小、电解液的浓度和pH值，可以调节抛光的速度和质量。
最后是后处理的步骤，将抛光后的镁铝合金从电解槽中取出，进行清洗和干燥。
清洗可以使用水或有机溶剂进行，以去除残留的电解液和污垢。
干燥可以通过自然晾干或热风吹干等方式进行。
在后处理的过程中，还可以进行涂覆、防护等工艺，以进一步提高镁铝合金的表面性能和耐腐蚀性。
总的来说，镁铝合金电解抛光是一种有效的表面处理技术，可以提高镁铝合金的表面质量和光洁度。
它的优点包括抛光效果好、操作简单、成本低廉等。
然而，镁铝合金电解抛光也存在一些问题，如对环境的污染和废液处理等。
因此，在实际应用中需要综合考虑抛光效果、成本和环境等因素，选择合适的电解液和抛光工艺，以实现经济、环保和高质量的表面处理。
《高频脉冲电流辅助轧焊制备镁-铝复合板工艺及其组织性能研究》范文
《高频脉冲电流辅助轧焊制备镁-铝复合板工艺及其组织性能研究》篇一高频脉冲电流辅助轧焊制备镁-铝复合板工艺及其组织性能研究一、引言随着科技的不断进步，复合材料在工业领域的应用越来越广泛。
其中，镁/铝复合板因其独特的物理和机械性能，在汽车制造、航空航天等领域具有广泛的应用前景。
然而，由于镁和铝的物理和化学性质差异较大，其焊接过程往往面临诸多挑战。
近年来，高频脉冲电流辅助轧焊技术因其独特的焊接优势，逐渐成为制备镁/铝复合板的重要方法。
本文旨在研究高频脉冲电流辅助轧焊制备镁/铝复合板的工艺过程及其组织性能。
二、工艺过程1. 材料准备首先，选择优质的镁板和铝板作为原材料，确保其表面无油污、无杂质。
同时，对原材料进行适当的预处理，如清洗、打磨等，以提高焊接质量。
2. 轧制处理将准备好的镁板和铝板进行轧制处理，使其达到一定的厚度和宽度。
在此过程中，应控制好轧制温度、压力和速度等参数，以保证板材的平整度和质量。
3. 焊接过程将轧制好的镁板和铝板进行高频脉冲电流辅助焊接。
在此过程中，通过调整电流频率、焊接时间和焊接压力等参数，实现镁/铝复合板的稳定焊接。
三、组织性能研究1. 微观组织观察通过金相显微镜、扫描电镜等手段，观察焊接后的镁/铝复合板的微观组织结构。
分析焊接过程中材料的相变、晶粒变化等情况，为后续的性能分析提供依据。
2. 力学性能测试对焊接后的镁/铝复合板进行拉伸、弯曲、冲击等力学性能测试，评估其强度、韧性、硬度等性能指标。
同时，通过对比不同工艺参数下的力学性能，找出最佳的焊接工艺参数。
3. 腐蚀性能测试对镁/铝复合板进行腐蚀性能测试，如盐雾腐蚀、电化学腐蚀等。
通过分析腐蚀过程中的电化学行为、腐蚀形貌等，评估其耐腐蚀性能。
四、结果与讨论1. 工艺参数对焊接质量的影响实验结果表明，高频脉冲电流的频率、焊接时间和焊接压力等工艺参数对焊接质量有显著影响。
在合适的工艺参数下，可以获得高质量的镁/铝复合板，其焊缝平整、无气孔、无裂纹。
铝合金的相关论文
第一章绪论1.1镁合金的性质.特点及应用镁合金是在镁的基础上融入了其他的元素而形成的合金。
它的特点是强度不低，密度不大，散热性好，能抗震，能够承受的冲击力要比铝合金大，抗腐蚀等。
镁是最轻的一种金属，其比重只有铁的四分之一，铝的三分之二。
在所有的实用金属中，其是最轻的，并且强度高，刚性强。
镁合金在合金进行散热的过程中占有很大的优势，比如散热器分别是一块镁合金和一块铝合金，体积相同，形状相同，这表明镁合金所制作出来的散热片的根部其空气温度和顶部的空气温度相比效果要差些，意味着镁合金的散热性要强于铝合金的散热性，所以在空气的扩散对流中，通过对散热器来加速起内部空气的对流，从而提升其散热效率。
所以，在温度一定的情况下，镁合金的散热速度比铝合金的要快一倍。
镁合金这个行业在中国制造的行业中，得到了升级过程中的优惠。
镁合金是资金和材料都很密集的行业，较低的价格和稳定的态势，技术研发等的进步，铸造业的集中性和密集性使得镁合金的发展迅猛，其后市发展的态势很好。
1.1.1镁的基本性质在地壳中，镁的含量最高，分布最广。
其中白云石、花菱镁矿、光卤石等都是极具工业价值的矿物。
并且，海水也是镁资源的发源地之一。
在工业上通过电解熔融氧化镁的让其还原得到金属镁的方法称为熔盐电解法；而在电炉中通过硅铁等来还原金属镁的方法叫做硅热还原法。
物理性质：质地柔软，熔点不高，呈银白色。
镁是一种金属，柔软而具有光泽。
1.1.2 镁合金的特点镁合金主要应用在工程上，质量很轻，镁和镁合金的密度相对来说较小，只有铝的2/3，锌的1/4，铁的1/4。
这些年以来环保要求日益增高，使得汽车行业不得不减少自身的重量，减少排放温室气体，因此镁合金成为了最佳的材料。
镁合金自身的特点，再加上它铸造功能强，具有很好的切割性，尺寸又比较稳定，抗震减压的功能好，所以成为了航空航天和汽车工业上的第一代替品。
并且镁合金的抗冲击性强，具有强烈的抗电磁波干扰，散热功能好，所以如果电子通讯行业3G产品要发展成为短小轻薄的产品的话，镁合金是必选的材料。
镁合金的表面处理
鎂合金拋光與擦光步驟
操作
磨蝕粒徑
磨輪
速度
類別
直徑(mm) M/S
sfm
粗拋光
60-100(SiC,Al2O3) 帆布﹑羊皮﹑毛氈 150-360 15.3-25.5 3000-5000
中度拋光 100-320(SiC,Al2O3)
疊布
150-360 20.4-30.6 4000-6000
細拋光
240-400
鎂合金表面處理除改變金屬表面之耐腐蝕性﹐也可提供裝 飾性之外觀 ﹐利用硝酸鐵﹐醋酸﹐硝酸鹽或磷酸清洗皆可達到 目的。硝酸鐵酸洗會在表面形成氧化鉻膜﹐使表面鈍化而增強 其耐腐蝕性。醋酸-硝酸鹽及磷酸酸洗可作為一種螫合劑﹐自鎂 合金表面有效去除其它金屬雜質﹐阻止局部電流腐蝕。下表為 鎂合金之酸洗處理法。
布或 羊皮 25-360 22.9-38.2 4500-7500
鍛面表面處理
50-320
擦光圓盤 150-300 15.3-25.5 3000-5000
擦光 矽藻土或Al2O3擦光化合物
棉
150-400 20.4-40.8 4000-5000
化學清洗
鎂合金化學清洗包括蒸氣脫脂﹑溶劑清洗﹑乳化清洗﹑酸洗 及鹼洗。
表面處理
1 溶劑或鹼液脫脂 2 酸洗 3 沖蝕(化學﹑動力﹑干式) 4 機械拋光
1 陽極處理染色 2 噴漆 3 化成處理 4 電鍍
1 陽極處理 2 噴漆 3 化成處理
1 陽極處理/電鍍 2 陽極處理/電鍍 3 陽極處理/化成處理 4 陽極處理及潤滑
鎂合金之表面預處理
鎂合金之表面預處理與其它金屬處理一樣重要﹐因為它會影響到隨后之被覆 制程于鎂零件之制造過程中﹐一些污染物如油脂﹑氧化物或骯臟異物皆可能存 在﹐此外化學處理后之殘留雜質亦必須去除。一般鎂合金零件之清洗制程可分為 四種類別﹕即機械清洗﹑溶劑清洗﹑鹼液清洗及酸洗﹐其中溶劑清洗﹑鹼液清洗 及酸洗亦被歸類為化學清洗。這些方法可單獨使用﹐亦可以組合使用﹐視工作狀 況而定﹐下表為鎂合金使用之清洗制程說明﹕
《镁-铝复合板的制备及其抗冲击性能研究》范文
《镁-铝复合板的制备及其抗冲击性能研究》篇一镁-铝复合板的制备及其抗冲击性能研究一、引言随着现代工业技术的快速发展，新型复合材料在各种工程领域中得到了广泛的应用。
其中，镁/铝复合板因其轻质、高强、耐腐蚀等特性，在汽车制造、航空航天、电子设备等领域具有巨大的应用潜力。
本文旨在研究镁/铝复合板的制备工艺及其抗冲击性能，为该类复合材料的应用提供理论依据。
二、镁/铝复合板的制备1. 材料选择制备镁/铝复合板的主要材料为镁合金和铝合金。
这两种金属具有相似的物理和化学性质，因此具有良好的结合性。
此外，还需要一些辅助材料，如粘合剂、增强材料等。
2. 制备工艺镁/铝复合板的制备工艺主要包括预处理、复合、固化等步骤。
首先，对镁合金和铝合金进行表面处理，以提高其表面活性，便于粘合。
然后，将两种金属按照一定比例进行复合，使用高温高压或真空压差法进行固化。
最后，进行后处理，如切割、打磨等，得到所需的复合板。
三、抗冲击性能研究1. 实验方法为研究镁/铝复合板的抗冲击性能，我们采用了落锤冲击实验。
通过改变冲击速度、角度等因素，对复合板进行多次冲击实验。
同时，采用扫描电镜、能谱分析等手段对冲击后的复合板进行微观结构分析。
2. 实验结果与分析（1）不同冲击速度下的抗冲击性能：在低速冲击下，镁/铝复合板表现出较好的抗冲击性能，能够有效地吸收冲击能量。
随着冲击速度的增加，抗冲击性能逐渐降低，但仍然表现出较高的韧性。
（2）微观结构分析：通过扫描电镜观察发现，在冲击过程中，镁/铝复合板表现出良好的层间结合力，没有出现明显的分层现象。
同时，铝合金和镁合金在冲击过程中相互补充，共同抵抗冲击力。
四、结论本文研究了镁/铝复合板的制备工艺及其抗冲击性能。
通过落锤冲击实验和微观结构分析，得出以下结论：（1）镁/铝复合板具有良好的层间结合力，能够有效抵抗冲击力；（2）在低速冲击下，镁/铝复合板表现出较好的抗冲击性能和韧性；（3）随着冲击速度的增加，抗冲击性能有所降低，但仍表现出较高的韧性；（4）铝合金和镁合金在冲击过程中相互补充，共同抵抗冲击力。
镁合金表面处理工艺研究
镁合金表面处理工艺研究xx大学毕业设计（论文）开题报告2）将超细粉体技术和玻璃纤维废丝低温烧结技术等引入镁合金表面防腐领域，建立其反应热力学和动力学模型，在学术上具有重要的理论创新价值。
5、研究工作计划与进度安排2019.12.20～2019.2.22资料收集、查询、整理和归纳，完成开题报告; 2019.2.23～2019.3.19毕业实习;2019.3.20～2019.3.28 实验方案分析、拟定;2019.3.29～2019.4.21 购买实验材料，做实验;2019.4.22～2019.5.8 实验数据记录与分析;2019.5.8～2019.5.23 完成论文，中英文资料翻译。
6、参考文献[1]张丁非, 崔立波, 刘渝萍, Zhang Dingfei, Cui Libo, Liu Yuping - 《稀有金属材料与工程》 2019年7期；[2]王增辉, 卫中领, 李春梅, 陈秋荣, WANG Zeng-hui, WEI Zhong-ling, LI Chun-mei, CHEN Qiu-rong - 《电镀与涂饰》 2019年8期；[3]姚军, 孙广平, 贾树盛 - 《焊接技术》 2019年6期；[4]刘志远, 邵忠财, LIU Zhi-yuan, SHAO Zhong-cai - 《电镀与涂饰》 2019年11期；[5]徐光晨, 陈翌庆, Alan LUO, Anil.K.SACHDEV, XU Guang-chen, CHEN Yi-qing, Alan LUO, AnilKSACHDEV - 《中国有色金属学报》 2019年4期；[6]徐丽， 2019 - 北京交通大学：材料加工工程；[7]梁春林, 刘宜汉, 韩变华, 李红兵, 吉海滨, 姚广春, LIANG Chun-lin, LIU Yi-han, HAN Bian-hua, LI Hong-bing, JI Hai-bin, YAO Guang-chun - 2019年6期；[8]王莹, 张津, 麻彦龙, 吴超云, WANG Ying, ZHANG Jin, MA Yan-long, WU Chao-yun - 《表面技术》 2019年6期；[9]高波, 郝胜智, 董闯, 周继扬 - 《材料保护》 2019年10期；[10]王艳珍, 王淑敏 - 《江西化工》 2019年5期；[11]张勇, 张泰峰, 赵维义, 朱武峰, ZHANG Yong, ZHANG Tai-feng, ZHAO Wei-yi, ZHU Wu-feng - 《青岛理工大学学报》 2019年4期；[12]沈远香, 黄晓霞 - 《四川兵工学报》 2019年5期；[13]Revue de Metallurgie: Cahiers d'Informations Techniques, 1997 12[14]Bin-Hong Liu, Zhou-Peng Li - Journal of Alloys and Compounds: An Interdisciplinary Journal of Materials Science and Solid-state Chemistry and Physics, 1999 0[15]Xu L, Pan F, Yu G, Yang L, Zhang E, Yang K - Biomaterials, 2019 8[16]Rettig R, Virtanen S - Journal of biomedical materials research, Part A, 2019 2[17]Gu X, Zheng Y, Cheng Y, Zhong S, Xi T - Biomaterials, 2019 4[18]Materials Science and Technology, 1996 12[19]Zhang Y, Zhang G, Wei M - Journal of biomedical materials research, Part B. Applied biomaterials, 2019 2[20]Fedoruk-Wyszomirska A, Szymanski M, Wyszko E, Barciszewska MZ, Barciszewski J - The Journal of Biochemistry, 2019 4。
铝合金压铸技术论文
铝合金压铸技术论文铝镁合金质量轻且具有较高的强度、刚度以及良好的铸造性能和减振性能, 下面是店铺整理了铝合金压铸技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下!铝合金压铸技术论文篇一浅析铝镁合金压铸成型技术及应用摘要：铝镁合金质量轻且具有较高的强度、刚度以及良好的铸造性能和减振性能, 同时还具有良好的导热性和电磁屏蔽性能，这种合金自第一次世界大战被德国使用以来,成了最广泛使用的铸造镁合金的基础。
本文综述了铝镁合金的成形技术及其在汽车、电子、航空航天工业以及日常生活领域中的应用。
关键词：铝镁合金;压铸成形;铝镁应用引言在今天人们更关注可持续发展和环境保护时，以质轻和可回收利用为应用特点的铝镁合金结构材料的开发和应用越来越受到世界各国的重视，并日益成为现代工业产品的理想材料。
现代科技和相关产业技术的发展, 使其各项独特优点日臻完善, 应用范围迅速扩展, 特别是汽车及3C 和航空用铝镁合金零部件的大量应用，使铝镁合金成为目前各研究和生产单位所关注的热点。
本文论述了铝镁合金的成形工艺及应用现状。
1 铝镁合金成形工艺压铸成形是铝镁合金铸造最主要的成形工艺。
铝镁合金有优良的压铸工艺性能：合金液粘度低，流动性好，易于充满复杂型腔。
用铝镁合金可以很容易地生产壁厚的压铸件，现在最小壁厚可达镁压铸件的铸造斜度为，而铝合金是镁压铸件的尺寸精度比铝压铸件高铝镁合金的熔点和结晶潜热都低于铝合金，压铸过程中对模具冲蚀比铝合金小，且不易粘型，其模具寿命可比铝合金件倍铝镁合金件压铸周期比铝件短，因而生产效率可比铝合金提高铝镁合金铸件的加工性能优于铝合金铸件，铝镁合金件的切削速度可比铝合金件提高27%，加工耗能比铝合金件低31%。
生产经验表明由于生产效率高，热室压铸的铝镁合金小件的总成本低于冷室压铸的铝合金同样件。
近年来，一些新的压铸方法包括真空压铸、充氧压铸、半固态压铸也相继发展应用。
其在消除铸造缺陷，提高铸件内在质量方面具有传统压铸方法无法比拟的优点。
铝材冷轧过程工艺控制及产品表面质量的实验研究
铝材冷轧过程工艺控制及产品表面质量的实验研究铝材冷轧过程工艺控制及产品表面质量的实验研究王录1，孙建林1，马艳丽1，高雅1( 1北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083)摘要：铝板冷轧过程中，对轧制油中添加剂的含量及种类加以控制，可以改善铝板表面质量。
本次实验中初选出几种复合添加剂用来轧制相同厚度的铝板，并对轧后铝材表面质量进行分析。
结果显示轧制润滑可以减小摩擦，提高生产效率；同时又使得轧后铝板表面粗糙度降低，表面质量明显改善。
当润滑状态处于边界润滑时，添加剂会发挥其作用；添加剂不同，其在铝材轧制过程中发挥的作用也不同。
综合比较可以看出，复合添加剂比单独加入一种添加剂的油膜强度高，混合醇型与醇酯型添加剂的油膜强度相当，但醇酯型添加剂无论在减摩降压效果，还是成品表面质量改善上都能产生更好的效果。
关键词：铝材；轧制；表面质量；添加剂Experimental study on cold－rolling process control and Surface Quality of aluminumWang Lu1, Sun Jian-lin1, Ma Yan-li1, Gao Ya1(1 School of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083)Abstract:In the processing of cold rolling aluminum, the content and species of rolling oil within different additives can be controlled to improve the quality of aluminum. It was used in this experiment for rolling the same thickness aluminum by adopting combination additives selected primarily. A deep analysis and evaluation of surface quality has been done on investigation data of this experiment. The results indicate that, rolling with lubrication can reduce friction and improve production efficiency. The surface roughness and quality of aluminum after rolling are also decreased at same time. Lubrication additives will have donetheir work when the lubrication states are mainly in boundary lubrication. Different lubricants exert their own function in the rolling process. The comparison results show that the oil-film strength of compound additives is superior to that of single additives, and the oil-film strength of additives with alcohol-ester is equivalent to that of mixed alcohol. Nevertheless, the additive containing alcohol-ester can produce better effect, both in the aspects of antifriction and the improvement of surface quality. Key words:aluminum, cold rolling, surface quality, lubrication additive自国务院节能减排方案的提出，人们愈加意识到“十一五”期间降低能源消耗和减少污染排放的重要性，迫切需要一种“节能减排型”润滑剂，因而需要润滑剂不仅具有合适的粘度、良好的退火清洁度等性能，还要能够有效地减小轧后产品表面粗糙度、降低能源和减少环境污染等。
镁合金的表面处理技术现状及前景
化工表面工程题目：镁合金的表面处理技术现状及前景学院：*****学院专业：*******姓名：***学号：指导老师：****年**月**日镁合金的表面处理技术现状及前景【摘要】镁合金作为一种发展前景良好的绿色工程材料，其表面防护处理显得极为重要。
本文主要介绍了镁合金的几种表面处理方法，包括化学氧化、阳极氧化、金属涂层、有机物涂层及其他新型处理方法的研究以及现状，并对其发展方向进行了探讨。
【关键词】镁合金表面处理发展前景Study Situation and Prospect of Surface Treatment for Magnesium Alloy Abstract：As a green engineering material with good prospect，the preventive disposing on magnesium alloy's surface is very important.．In this paper，a review was made on the study and application of surface treatment for magnesium alloy,which included chemical oxidation，anodic oxidation，metal coating，organic coating etc and discussing its development of the future.Key words:magnesium alloy；surface treatment；prospect1、前言镁是地球上储量排位第八丰富的元素。
镁在地壳中的含量大约能占到2．7％，海水中含量为0．13％，镁合金是实际应用中最轻的结构材料，具有很高的比强度、比刚度、比弹性模量，且具有良好的可加工性、可焊接性和尺寸稳定性等优点[1]，广泛应用于航空航天、汽车、电子通讯等领域，被誉为继铝之后最有发展潜力的结构材料之一。
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河北工业大学2009届本科毕业论文 河北工业大学城市学院 毕业设计说明书
作 者： 闻玉刚 学 号： 066294 系 ： 城市学院信息工程学院 专 业： 电子科学与技术 题 目： 镁铝合金CMP表面质量的控制 技术研究
指导者： 王娟 讲师 评阅者：
2010年5月24日 河北工业大学城市学院2010届本科毕业设计说明书
1 毕业设计中文摘要
镁铝合金CMP表面质量的控制技术研究 摘要： 随着高新技术的发展，对材料极高精度、近无缺陷的平面化加工技术提出了更高的要求，需要对某些合金材料实现极高精度、近无缺陷的超精密平面化加工。铝镁合金材料因其本身优良的性能，在国防、航空、航天等领域得到了愈来愈广泛的应用，并对其表面完美性提出更高的要求。 本论文主要系统研究啦镁铝合金CMP表面质量的控制，通过系列的实验，得如下结论：在转速为60RPM，抛光液流速为220ml/min，压力为0.05Mpa，轻抛时间为30s，重抛时间为30min，抛光温度为27度的条件下，采用抛光液配比为：有机碱含量：10ml/L ，硅溶胶（40wt%）：纯水为1:1 ，活性剂为10ml/L 的抛光液对镁铝进行抛光，表面质量好。
关键词： 镁铝合金 化学机械抛光 抛光液 河北工业大学城市学院2010届本科毕业设计说明书
1 毕业设计外文摘要
Title Magnesium aluminium CMP surface quality research
Abstract The higher standard to planar process technology of special material has been processed with the development of science and technology. Some al-mg alloys material need ultra-precise planarization processing with few defects in the key or importance components of some plane device such as fiyer plate and so on. AL-mg alloys material are widely used in the domains of national defense, aerospace etc.due to their special capabilities. Furthermore, higher requirements have been put forward to the perfect surface of al-mg alloys. Control of magnesium aluminium alloy CMP surface quality of main system research of this thesis, through the experiment of the series, get the following conclusion：It is 60RPM in the rotational speed, the velocity of flow of the polishing liquid is 220ml/min, the pressure is 0.05Mpa, it is 30s to throw time lightly, it is 30min to throw time again, polishing under the at a temperature of 27 degrees terms, adopt polishing liquid matching: Organic alkali content: 10ml/L, silicon sol (40wt%): The pure water is 1:1, active pharmaceutical carries on the polishing to magnesium aluminium for the polishing liquid of 10ml/L, the surface is of high quality.
Keywords： al-mg alloy chemical mechanical polishing , polishing solution 河北工业大学城市学院2010届本科毕业设计说明书
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河北工业大学城市学院2010届本科毕业设计说明书
1 目 次 1绪论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 1 2 镁铝合金简介„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 1
2.1 镁铝合金的性质„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 1 2.2 镁铝合金的应用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2 3 化学机械抛光（CMP）技术„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3 3.1 CMP的历史背景„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3 3.2 CMP技术简介„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4 4 镁铝合金化学机械抛光机理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 5 4.1 抛光机理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 5 4.2 铝镁合金化学机械抛光（CMP）过程中表面质量的影响因素„„„„„„ 6 5 镁铝合金CMP实验研究„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 8 5.1 化学机械抛光设备„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 8 5.2 测量设备„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 5.3 镁铝合金的抛光实验及数据分析„„„„„„„„„„„„„„„„„11 5.4 实验小结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17 结论 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 19 致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„21 河北工业大学城市学院2010届本科毕业设计说明书
1 1 绪论 自19世纪末叶到20世纪，由于人类文明的进步，金属材料的消耗与日俱增，金属矿产资源逐渐趋于枯竭。镁是地球上储量最丰富的元素之一，在地壳表层金属矿的资源含量为2.3%，位居常用金属的第3位[1]。 镁铝合金是具有重要战略意义的金属。近年来，随着高新技术的发展，对材料极高精度、近无缺陷的平面化加工技术提出了更高的要求，并且在某些平面装置中，飞片、样品等关键或重要零件，需要对某些合金材料实现极高精度、近无缺陷的超精密平面化加工。镁合金材料因其本身优良的性能，在国防、航空、航天、化工、电子以及机械制造等领域得到了愈来愈广泛的应用，并且对其表面完美性提出更高的要求。因此研究镁合金材料的表面加工具有重要的应用价值[2~5]。 目前国内镁合金的表面抛光工艺，主要有机械抛光和化学抛光。机械抛光是通过抛光液中的研磨介质与材料表面的粗糙部分进行充分接触，从而降低材料表面粗糙度的过程，但是此种方法抛光精度较低，但其抛光较快；化学抛光是通过抛光料中的化学成分与被抛光材料发生腐蚀等化学反应，从而将材料表面的粗糙度降低的过程，其抛光精度较高，但是其表面平整度、平行度差。镁合金的化学抛光又可分为酸性抛光和碱性抛光，都不易得到令人满意的效果。要得到完美的表面必须发展新的抛光技术，化学机械抛光可以真正使镁合金衬底实现全局平面化，从而得到较好的表面和较高的抛光，国内外用此方法对金属抛光应用十分广泛，但对合金抛光应用方面却研究甚少[6~8]。
2 镁铝合金的简介
2.1 镁铝合金的性质 镁合金具有很多特殊的性能。这些是用其他材料无法替代的。这些性能使镁合金被广泛应用在许多方面，并且有被广泛应用的潜能。 镁合金具有如下几方面的特别性能。 1） 重量轻：镁合金是最轻的结构材料； 河北工业大学城市学院2010届本科毕业设计说明书 2 2） 比强度高：镁合金的强度重量比是所有常用的工程金属材料中最高的； 3） 超强的吸收塑变能量：镁合金对机械振荡的吸收能力很强，特别是在高应力下，它有极好的抗冲击能力； 4） 极好的铸造性； 5） 很好的电屏蔽性； 6） 无磁性； 7） 很高的硬度重量比； 8） 较高的导热性； 9） 较好的耐疲劳能力； 10） 较低的热容量； 11） 很负的电极电位； 12） 可回收生产：回收再生的产品的性能不下降； 13） 镁或镁的化合物毒性极低：即使血浆中镁量超过正常值一倍也无病状[9]。 以上是镁合金的物理性质，其化学性质简介如下： 镁与水蒸气的反应 镁无论是固态还是液态均能与水反应，其反应方程式为 Mg+H2O==MgO+H2↑+Q Mg+H2O==Mg(OH)2+H2↑+Q 式中Q为热量。 室温下，反应速度缓慢，随着温度升高，反应速度加快，并且Mg(OH)2 会分解成H2O及MgO，在高温时只生成MgO。在其它条件相同时，镁与水蒸气间的反应将较Mg-O间的反应更为激烈。 2.2 镁铝合金的应用 镁合金具有以上特性，故在国防，航空航天等领域有着很大的应用。尤其在核工业，镁合金MB2用于核禁爆。镁基材料是目前可用的密度最小的一种金属结构材料，具有强度高、易加工、尺寸稳定以及良好的阻尼性、导热性、耐热疲劳性、电磁屏蔽能力、压铸工艺性能等特点，而且还可再生利用，被誉为“21世纪绿色工程金属”，有着很乐观的应用前景。镁的合金化是改善镁合金的力学性能、工艺性能、阻燃性、耐蚀性等有效手段，镁铝合金是目前使用最广泛的一种铸造镁合金之一，它具有较高