壳层形态对核/壳结构PS/SiO2复合磨料抛光性能的影响

摘要：

以聚苯乙烯(PS)微球为内核,通过控制正硅酸乙酯的水解过程制备具有不同壳层形态的核/壳结构PS/SiO2复合磨料,应用于二氧化硅介质层的化学机械抛光,借助AFM测量抛光表面的形貌、轮廓曲线及粗糙度.SEM和TEM结果显示:碱性水解条件下,复合磨料的壳层由SiO2纳米颗粒组成(非连续壳层);酸性条件下,复合磨料的壳层则呈无定型网状(连续壳层).抛光对比试验结果表明:复合磨料的PS弹性内核有利于降低表面粗糙度并减少机械损伤,SiO2壳层则有利于提高材料去除率,复合磨料的核/壳协同效应对于提高抛光质量具有主要影响.相对于非连续壳层复合磨料,具有连续壳层的PS/SiO2复合磨料能够得到更低的抛光表面粗糙度值(RMS =0.136 nm),且在抛光过程中表现出了更好的结构稳定性.然而,PS/SiO2复合磨料的壳层形态对抛光速率的影响则不明显.

关键词：复合磨料、核壳结构、化学机械抛光、壳层形态

所属期刊栏目：34

分类号：TB383(工程材料学)

资助基金：The project was supported by the National Natural Science Foundation of China 51205032 and the Natural Science Foundation of Jiangsu Province of China BK2012158.国家自然科学基金项目No.51205032和江苏省自然科学基金项目BK2012158资助.

在线出版日期：2014-12-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：578-585