第十五届全国摩擦学大会暨全国青年摩擦学学术会议

1213 / 2023-03-18 23:35:32

无氧铜射流抛光的磨损行为研究及磨损建模

无氧铜微结构功能表面的超精后处理是微电子制造业的重要部分，有望通过磨料射流抛光技术（Fluid Jet Polishing, FJP）实现。现有的FJP技术主要应用于玻璃和合金等硬脆材料，其工艺及材料去除机理无法直接应用于高韧性的无氧铜，且目前尚不存在适用于无氧铜的FJP预测模型来研究抛光机制。因此，本研究通过磨料射流冲击实验并分析无氧铜表面磨痕，认为无氧铜在FJP过程中的材料去除行为以变形磨损为主，切削磨损同时发生但并非起主要作用。综合考虑磨料的冲击能量和无氧铜的磨损机理，建立了适用于无氧铜在FJP中的三维气-液-固三相流磨损模型。在不同工作压力和射流冲击角度下，磨损模型计算结果与实验测量值的拟合优度高达0.92-0.97，验证了本磨损模型的材料去除预测能力。这项研究有助于更好地理解无氧铜的磨损机制，并为FJP工艺优化提供理论指导。