【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種砂輪的制備領域，更具體的是涉及一種高導熱系數的鉭酸鋰晶圓磨削砂輪及其制備方法。
技術介紹
1、鉭酸鋰(litao3,lt)單晶是一種優良的壓電晶體材料，具有較大的壓電系數、小的頻率溫度系數和高的機電耦合系數等優勢，被廣泛應用激光技術中制作調q開關，紅外技術中用作熱釋電探測器，電子工業中用以制作濾波器和諧振器。鉭酸鋰最廣泛的應用是制作聲表面波濾波器，其突出的優點是延遲時間溫度系數低，在-20～80℃范圍內僅有18ppm，器件的熱穩定性好。然而，鉭酸鋰自身具有強烈的熱釋電效應，在器件制備過程中溫度的變化會引起材料表面的放電現象。這種熱釋電效應可能損壞襯底圖案，甚至毀壞襯底材料。
2、sic粉具有低密度、高強度、高硬度、良好的導熱性、導電性能及熱穩定性，而cu具有優異的導熱和導電性能。sic粉和cu制成的高導熱系數和高強度的復合材料，被廣泛應用于電子封裝、電器、換熱設備、航空航天領域(如飛行器構架)、汽車領域(如剎車片、內燃機活塞和發動機葉輪)、焊接工業中的電極材料。
3、雖然sic粉/cu復合材料取得了很大的進展，但仍存在sic粉顆粒與銅直接接觸發生界面反應、sic粉分解后的硅元素會向銅基質中擴散、sic粉與銅之間的潤濕性能不佳等問題，致使sic粉/cu復合材料的熱導系數和強度不高，滿足不了更加苛刻的要求。
技術實現思路
1、鑒于以上所述現有技術的缺點，本專利技術的目的在于提供了一種鉭酸鋰晶圓磨削砂輪及其制備方法，加入al、mg等，低溫制備si
2、本專利技術首先提供了一種鉭酸鋰晶圓磨削砂輪，所述鉭酸鋰晶圓磨削砂輪包括基體以及位于所述基體頂部端面沿周向設置有圓環塊，所述圓環塊構成所述砂輪的磨料層，所述磨料層包括以下體積份數的粉末原料：人造單晶金剛石粉18～25份；sic粉30-35份；銅粉45-52份；鋁粉7～9份；鎂鋁合金粉2～4份。
3、在一實施例中，所述鎂鋁合金粉中鎂和鋁的質量比為9:1。
4、在一實施例中，以sic粉、銅粉、鋁粉以及鎂鋁合金粉的總體積為100％計，所述sic粉的體積分數大于30％小于40％。
5、在一實施例中，所述sic粉為綠sic粉，所述銅粉為電解銅粉，所述鋁粉為電解鋁粉，所述鎂鋁合金粉為電解鎂鋁合金粉。
6、在一實施例中，所述sic粉的平均粒徑為26～27μm，所述銅粉平均粒徑為的7～8μm，所述鋁粉的平均粒徑為17～18μm的鋁粉，所述鎂鋁合金粉的平均粒徑為32～33μm。
7、在一實施例中，所述人造單晶金剛石粉的粒徑為20～24μm。
8、本專利技術另一方面還提供了一種鉭酸鋰晶圓磨削砂輪的其制備方法，所述制備方法包括如下步驟：
9、—s1:將sic粉、銅粉、鋁粉、鎂鋁合金粉進行混合得到混合料a；
10、—s2：將人造單晶金剛石進行破碎過篩得到人造單晶金剛石粉；
11、—s3：混合料a和所述人造單晶金剛石粉混合得到混合料b；
12、—s4：將所述混合料b進行成型固化得到所述鉭酸鋰晶圓磨削砂輪；
13、其中，所述鉭酸鋰晶圓磨削砂輪包括基體以及位于所述基體頂部端面沿周向設置的圓環塊，所述圓環塊構成所述砂輪的磨料層，所述磨料層包括以下體積份數的粉末原料：人造單晶金剛石粉18～25份；sic粉30-35份；銅粉45-52份；鋁粉7～9份；鎂鋁合金粉2～4份。
14、在步驟s1中，所述混合可以包括有攪拌，所述攪拌用的介質可以是乙醇，所述攪拌采用的是離心超聲攪拌機進行。所述攪拌的時間大于等于1小時。所述混合還包括有烘干，所述烘干可以在攪拌完成后進行。所述烘干可以用烤箱烘干。所述離心超聲攪拌機超聲的時間為40～60min，所述烘干的溫度為120～140℃。所述混合包括有過篩，所述過篩可以是過50～200#的篩。
15、在步驟s2中，所述破碎為常溫破碎，所述破碎使用的是振動機進行破碎，所述振動機中置于有鋼球，所述鋼球可以用以輔助破碎，所述鋼球的材質為45鋼，調質處理。所述過篩可以是過600#的篩。
16、在步驟s3中，所述混合采用混合三維混料機，所述混合的時間為25～60min，所述混合還包括有過篩，所述過篩為過100～200#的篩。
17、在步驟s4中，所述成型可以是在石墨模具中成型，所述固化可以采用熱壓機進行，所述熱壓機的壓力為50mpa，所述固化包括在溫度為900℃的條件下，保溫保壓10min后進行卸模后處理。
18、本專利技術提供了一種高導熱系數的鉭酸鋰晶圓磨削砂輪專利技術及其制備方法，具體包括以下優勢：
19、(1)基體端面設置圓環磨料層，可以起到連續磨削加工減少磨削震動，減少砂輪磨削過程中的磨削傷害，從而間接提高加工的加工表面質量及減少加工件表面劃傷；
20、本產品的配方設計：試樣在配方中引入鋁元素，可以增加硅的活性，從而有效地去除sic粉粒子表面不可濕潤的二氧化硅薄膜，降低熔體流動性，從而改善其濕潤性。引入鋁元素和鎂元素，在熱壓過程中生成金屬間化合物alcumg相，從而有效地阻止銅的擴散，并抑制了界面反應，從而提高了sic粉/cu復合材料的強度和熱性能。
21、(2)本產品制作成型和固化使用一體制作方法，即進行成型冷壓和高溫固化時在同一套模具內進行，避免了在冷壓成型后拿出毛坯這種方法避免了產品在制作過程可能的污染，穩定了產品的品質。
22、(3)本專利技術采用的磨料為立方sic粉在磨削時充當磨料作用，又作為開刃的因子，起到磨削時促進磨削的作用，這種設計會使得研磨磨削時砂輪持續自銳，起到自我鋒利作用，持續保證砂輪鋒利性，避免傳統磨削砂輪鋒利度不足，可能磨削燒傷加工對象的情況。
23、(4)本專利技術采用si/cu復合材料設計的砂輪整體強度滿足砂輪所需，產品的性能能夠有效避免工件表面燒傷。
24、(5)傳統砂輪在加工鉭酸鋰晶圓時會有磨耗比高、砂輪型面變化快，這種變化會導致鉭酸鋰晶圓被加工面紋路不均勻，同時會可能造成加工尺寸精度低。當sic粉體積分數為35％時，試樣的致密度最大為98.81％(使用阿基米德原理測量)，使得產品的保持性增加，使得此設計在作業時不會因加工磨削導致砂輪出現壽命下降較快，從而影響工件的加工尺寸。這種設計因此提升了產品的品質。
25、綜上，本專利技術制備的砂輪布氏硬度可達到hrb?95，磨削金層導熱系數可達到254.76w/(m·k)，產品呈現比較高的導熱系數且同時適中的硬度的狀態，這種物理特性有利于加工鉭酸鋰晶圓材料，能應對溫度明顯變化可能會引起的鉭酸鋰晶圓表面放電現象，毀壞鉭酸鋰晶圓的磨削場景，有效解決傳統砂輪加工時不良率本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種鉭酸鋰晶圓磨削砂輪，其特征在于：所述鉭酸鋰晶圓磨削砂輪包括基體以及位于所述基體頂部端面沿周向設置的圓環塊，所述圓環塊構成所述砂輪的磨料層，所述磨料層包括以下體積份數的粉末原料：
2.根據權利要求1所述的鉭酸鋰晶圓磨削砂輪，其特征在于：所述鎂鋁合金粉中鎂和鋁的質量比為9:1。
3.根據權利要求1所述的鉭酸鋰晶圓磨削砂輪，其特征在于：以SiC粉、銅粉、鋁粉以及鎂鋁合金粉的總體積為100％計，所述SiC粉的體積分數大于30％小于40％。
4.根據權利要求1所述的鉭酸鋰晶圓磨削砂輪，其特征在于：所述SiC粉為綠SiC粉，所述銅粉為電解銅粉，所述鋁粉為電解鋁粉，所述鎂鋁合金粉為電解鎂鋁合金粉。
5.根據權利要求4所述的鉭酸鋰晶圓磨削砂輪，其特征在于：所述SiC粉的平均粒徑為26～27μm，所述銅粉平均粒徑為的7～8μm，所述鋁粉的平均粒徑為17～18μm的鋁粉，所述鎂鋁合金粉的平均粒徑為32～33μm。
6.根據權利要求1所述的鉭酸鋰晶圓磨削砂輪，其特征在于：所述人造單晶金剛石粉的粒徑為20～24μm。
7.一
8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于：在步驟S1中，所述混合包括過篩，所述過篩包括過50～200#的篩。
9.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于：在步驟S2中，所述過篩包括過600#的篩。
10.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于：在步驟S3中，所述混合包括過篩，所述過篩包括過100～200#的篩。
...【技術特征摘要】
1.一種鉭酸鋰晶圓磨削砂輪，其特征在于：所述鉭酸鋰晶圓磨削砂輪包括基體以及位于所述基體頂部端面沿周向設置的圓環塊，所述圓環塊構成所述砂輪的磨料層，所述磨料層包括以下體積份數的粉末原料：
2.根據權利要求1所述的鉭酸鋰晶圓磨削砂輪，其特征在于：所述鎂鋁合金粉中鎂和鋁的質量比為9:1。
3.根據權利要求1所述的鉭酸鋰晶圓磨削砂輪，其特征在于：以sic粉、銅粉、鋁粉以及鎂鋁合金粉的總體積為100％計，所述sic粉的體積分數大于30％小于40％。
4.根據權利要求1所述的鉭酸鋰晶圓磨削砂輪，其特征在于：所述sic粉為綠sic粉，所述銅粉為電解銅粉，所述鋁粉為電解鋁粉，所述鎂鋁合金粉為電解鎂鋁合金粉。
5.根據權利要求4所述的鉭酸鋰晶圓磨削砂輪，其特征在于：所述si...
【專利技術屬性】
技術研發人員：紀通政，
申請(專利權)人：南京三超新材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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