紫外光催化辅助SiC抛光过程中化学反应速率的影响

论文摘要

目的为了探究紫外光催化辅助抛光过程中,化学反应速率对SiC化学机械抛光的影响规律。方法通过无光照、光照抛光盘和光照抛光液3种光照方式,研究紫外光催化辅助作用对单晶SiC抛光过程中材料去除率的影响。测量不同条件下光催化反应过程中的氧化还原电位（ORP）值,来表征光催化反应速率,并进行了单晶SiC的紫外光催化辅助抛光实验,考察光催化反应速率对抛光效果的影响规律。结果实验表明,引入紫外光催化辅助作用后,材料去除率提高14%～20%,随着材料去除率的增加,光催化辅助作用对材料去除率的影响程度变小。光照射抛光液方式的材料去除率明显高于光照射抛光盘。不同条件下的抛光结果显示,化学反应速率越快,溶液的ORP值越高,材料去除率越大,表面粗糙度越低。在光照抛光液、H2O2体积分数4.5%、TiO2质量浓度4 g/L、光照强度1500 mW/cm2、pH=11的条件下,用W0.2的金刚石磨料对SiC抛光120 min后,能够获得表面粗糙度Ra=0.269 nm的光滑表面。结论在单晶SiC的紫外光催化辅助抛光过程中,光催化反应速率越快,溶液ORP值越高,抛光效率越高,表面质量越好。在H2O2浓度、TiO2浓度、光照强度、pH等4个因素中,对抛光效果影响最大的是H2O2浓度,光照强度主要影响光催化反应达到稳定的时间。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 路家斌,熊强,阎秋生,王鑫,廖博涛

关键词: 紫外光催化,单晶,氧化还原电位,化学反应速率,抛光效果

来源: 表面技术 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 化学,无机化工

单位: 广东工业大学机电工程学院

基金: NSFC-广东省联合基金(U1801259),国家自然科学基金项目(51375097),佛山市科技创新专项资金项目(2018IT100242)~~

分类号: O643;O644.1;TQ127.2

DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.11.015

页码: 148-158

总页数: 11

文件大小: 2605K

下载量: 138

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