潮湿颗粒电解质电化学机械抛光铜工件的接触特性研究

摘要：

潮湿颗粒电解质电化学机械抛光(Moist particle electrolyte electrochemical mechanical polishing,MPE-ECMP)作为新兴技术,仍存在难以获得高表面质量的问题.为解决该问题,深入研究电解质颗粒与工件的接触特性,采用离散元仿真软件Altair EDEM探究了工件倾斜角、转速对接触数量、接触力的影响规律,并进行MPE-ECMP工艺试验.研究结果表明,倾斜角为30°时,单位时间内电解质颗粒与工件的接触数量最多,且切向力最大,为3.38 mN;在90°时,切向力最小,为1.21 mN.随着工件转速增大,单位时间内电解质颗粒与工件的接触数量变少,电解质颗粒与工件接触的法向力、切向力呈增大趋势.当抛光电位(vs.Hg/Hg2SO4)为0.8 V,工件倾斜角为30°,抛光 1 h,表面粗糙度从Sa433.51 nm降低到Sa22.43 nm,降低了 94.8％.结果证明了工件倾斜角、转速的调整可有效提高MPE-ECMP的抛光精度,表面粗糙度的降低是由接触数量及接触力共同决定的,EDEM可有效模拟电解质颗粒运动的流态特性,为MPE-ECMP的进一步研究奠定了基础.

关键词：潮湿颗粒电解质电化学机械抛光(MPE-ECMP)、离散元法、流场轨迹、接触特性、表面质量

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分类号：TP391.41;TS2;X703.1

资助基金：国家自然科学基金;大连市高层次人才创新支持计划项目;辽宁省兴辽英才计划杰出人才项目

在线出版日期：2023-08-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：38-45,72