304不锈钢绿色化学机械抛光

作     者：张仁杰 张振宇 李玉彪 徐光宏 崔祥祥 刘杰 ZHANG Ren-jie;ZHANG Zhen-yu;LI Yu-biao;XU Guang-hong;CUI Xiang-xiang;LIU Jie

作者机构：齐鲁工业大学机械工程学院济南250353 大连理工大学辽宁大连116024 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2022年第51卷第5期

页      码：325-335页

摘      要：目的采用对环境友好的抛光工艺来改善304不锈钢表面抛光质量。方法基于化学机械抛光(CMP)工艺,采用主要成分为氧化铝(Al_(2)O_(3))磨料、L-苹果酸、过氧化氢(H_(2)O_(2))、乳化剂OP-10、甘氨酸的绿色环保抛光液,设计并试验了pH值,H_(2)O_(2)、乳化剂OP-10、甘氨酸质量分数的4因素4水平CMP正交试验。采用极差法分析了4个因素对表面粗糙度和材料去除率的影响。采用电化学工作站,通过动电位极化曲线法,分析304不锈钢在不同抛光液环境下的静态腐蚀特性。通过X射线光电子能谱(XPS),分析304不锈钢在不同抛光液环境下的表面元素和化学组分变化。结果开发了一种不含任何强酸、强碱等危化物品的新型环保化学机械抛光液。通过绿色CMP加工,在70μm×50μm范围内将304不锈钢平均表面粗糙度从CMP前的7.972 nm降至0.543 nm。与之前报道的304不锈钢抛光相比,绿色CMP抛光后的表面粗糙度最低。通过正交试验,得到了绿色CMP加工的最优抛光液参数:pH=3,0.3%H_(2)O_(2),0.3%乳化剂OP-10,1.5%甘氨酸。结论L-苹果酸与甘氨酸之间相互促进,使抛光液的腐蚀性增强;而H_(2)O_(2)的作用则相反,可使抛光液的氧化性增强,减缓抛光液对304不锈钢表面的腐蚀。

主 题 词：304不锈钢 化学机械抛光 绿色环保 正交试验 化学反应机理 表面粗糙度 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.05.033

馆 藏 号：203111751...