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化学机械抛光技术十篇

发布时间:2024-04-25 19:16:16

化学机械抛光技术篇1

关键词:精密机械;加工;抛光工艺;应用;解析

中图分类号:

tB

文献标识码:a

文章编号:1672-3198(2013)20-0193-01

0引言

随着工业的发展,机械加工的精度和复杂度在不断的进步,尤其是微型计算机的出现,在工业控制领域得到了广泛的应用,极大的提高了加工的效率,使机械加工可以自动化的运行,并具有一定的智能性,在出现问题时,可以通过系统内置的人工专家系统,自行的解决一些问题。这些技术上的进步,都是为了提高机械加工的精度和效率,从机械加工的发展可以看出,不同时期的机械产品,最大的区别就体现在加工的精密性上。如现在人们的日常生活中,经常能看到很多微型、复杂的机械产品,在制造这种产品的过程中,必然会使用精密机械加工技术。无论在汽车大型机械产品还是钟表等微型机械产品中,都需要抛光工艺,机械产品越精密,对抛光工艺的要求也就越高,因此要想提高精密机械加工的水平,必须对先对抛光工艺应用进行研究。

1精密机械加工技术简述

1.1精密机械加工技术的概念

在不同时期,精密机械加工技术的概念也有一定的差异,主要的差别就体现在表面的粗糙度上。这个标准只是暂时的标准,随着机械加工水平的提升,精密机械加工的精度一定会得到大幅的提升,从机械加工的发展就可以看出,在工业发展的初期,汽车等大型机械产品就可以称为精密加工。除了加工的精细之外,最新的概念也包括了加工的效率,在以往的机械加工中,为了提高加工的准确性,需要消耗更大的工作量,这样必然会消耗更多的时间,因此降低了加工的效率,这显然不符合现代工业发展的情况。因此最新的概念中,在促进加工精度进步的同时,也要促进加工的效率的进步,精密加工的方法有很多,如抛光布轮、砂带磨削等,通常情况下,精密机械加工技术都是通过更新加工设备,来促进加工的精度和效率的进步。

1.2精密机械加工的特点

与普通的机械加工相比,精密加工除了在加工精度上有更高的要求外,加工的效率也有一定的提升,这符合目前机械制造的发展趋势。随着机械加工领域的发展,加工的设备和技术都在不断的进步,为机械领域的进步提供了基础,加工的准确性和效率逐渐提高,逐渐就形成了精密机械加工的概念。由此可以看出,精密机械加工的第一个特点就是自身不断进步,精密机械加工技术随着时间的推移,加工的精度不断提高。其次在不同的机械产品加工中,精密机械加工会表现出不同的形式,如涂附磨具的加工中,砂带磨削就具有很高的加工精度,而且加工的效率很高,正是由于砂带磨削的这些特点,使其在精密机械加工中得到了广泛的应用。但是目前砂带设备的生产技术,大多掌握在国外的公司中,国内的砂带机床还处于起步阶段,机床的自动化程度较低,与国外的产品相比,质量也有一定的差异,要想提高我国机械加工设备生产水平,必须建立在精密机械加工特点的基础上。

1.3精密机械加工中表面处理技术

在机械加工中,表面处理技术一直都受到人们的重视,表面的处理不仅关系到产品的美观,也是赋予材料表面某种功能特性。通常情况下,表面处理技术有两种方式,第一种就是在表面加上一些覆盖层,第二种就是利用物理和化学等手段,对材料表面的形状、成分等进行改变。在具体的机械加工中,可以使用物理作业的方式等方式,在零部件表面增加一层具有特殊性能的材质;也可以使用热处理等技术,来改变材质表面的形状和成分。但是在进行这样的表面处理技术之前,首先要对材料的表面进行抛光处理,只有材料表面的光滑度达到一定的标准后,才能进行下个环节的加工。由此可以看出,抛光是机械加工表面处理的第一个环节,也是非常重要的环节。

2精密机械加工中抛光工艺的应用

2.1抛光工艺的概念

在机械加工中,抛光就是利用一定的设备,对零部件的表面进行处理,从而降低零部件表面的粗糙度,这样的加工工艺就是抛光。在实际的加工过程中,抛光不能提高零部件的几何尺寸和精度,只是针对零部件表面的一种加工工艺,除了使工件表面更加光滑外,有时候需要消除工件表面的光泽,也可以通过抛光来实现。随着抛光工艺的发展,已经出现了化学抛光、Cmp抛光等技术,利用这些先进的抛光工艺,极大的提高了加工零件表面的光滑度,同时也在一定程度上提高了加工的效率,尤其是抛光机床的使用,使得抛光加工可以自动化的进行,最大程度上减少人员的操作。现在的机械加工精度已经达到了微米级别,人眼已经无法直接进行观察,依靠人员操作显然无法完成加工,因此现在的抛光加工在向自动化和智能化发展。智能化的抛光工艺需要建立在诸多领域技术结合的平台之上,计算机技术就是必备的技术之一。此外,还需要机械加工技术,由于抛光技术一般主要应用于机械再加工中。对于目前的抛光技术而言,其还有很大的发展潜力,并能够在未来的发展过程中不断融入新的技术,从而改善现在抛光技术中存在的不足。当然,为了能够让抛光技术更加具备实用性和有效性,要进一步发展技术,从而更加满足现代以及未来技术领域的需求。

2.2抛光工艺在精密机械加工中的应用

传统的机械加工中,由于对精度的要求较低,因此采用的是原始的手工抛光方式,随着工业水平的提高,人们对机械设备也有了更高的要求,出现了机械加工的方式,与手工抛光相比,这些机床设备大幅的提高了加工的精度,半自动化的加工方式,也极大的提高了抛光的效率,因此在实际的加工中,机械抛光得到了广泛的应用。但是在机械产品向复杂化和精密化发展的今天,机械抛光的加工出来的零部件,表面的镜面亮度和程度,都达不到产品规定的标准。为了满足精密机械加工中抛光的要求,现在的加工中都采用Lapping,利用这种加工方式,工件表面的精度可以达到2微米,粗糙度达到Ra0.01微米,完全能够满足现在精密机械加工的标准。Lapping使用起来非常方便,如目前常用的氧化锆研磨剂,由于辅助材料的配比不同,研磨剂可以有液体、膏体、固体三种状态,液态的研磨剂可以直接进行抛光使用,而膏体和固体的研磨剂,可以加水稀释成液态,也可以直接进行使用。在实际的抛光过程中,应该根据加工零部件的形状、材料等,针对性的选择一种研磨剂。在抛光的过程中,需要添加一定的抛光剂,保证后期的抛光效果。同时,现在化的抛光工艺也逐步发展成熟,并逐步应用到机械生产中,成为了现代主流的抛光技术。此外,对于机械再加工而言,由于需要更多的精度加工,机械表面的光滑度要求也越来越高,从而导致抛光工艺的技术革新。总之,抛光工艺在机械再加工中占据非常主流的地位,并能够在一定程度上完善机械的加工效果。

3结语

抛光作为机械加工中一种重要工艺,在传统的机械加工中,就受到了人们的重视,随着工业的发展,机械产品变得越来越复杂和精密,对抛光工艺提出了更高的要求,因此抛光工艺也从原始的手工加工变成机械加工,能够满足批量生产的需要,同时也在一定程度上提高了加工的精度。通过全文的分析可以知道,抛光工艺在精密机械加工中,具有非常重要的地位,现在广泛使用的Lapping,可以同时提高抛光加工精度和加工的效率,而且根据抛光工件的特点,可以针对性的选择液体、膏体、固体状态的研磨剂。

参考文献

[1]王健,郭隐彪,朱睿.光学非球面元件机器人柔性抛光技术[J].厦门大学学报(自然科学版),2010,(05):636-639.

化学机械抛光技术篇2

关键词:加工原理;去毛刺;抛光

随着我国工业技术的快速发展,对机械产品的精密度逐渐增加。传统的加工工艺已经很难满足当前人们对机械零件的精度要求。在实际加工过程中,工件的稳定性、功能性等方面必须遵守严格的标准。据相关部门统计,机械制造业是劳动力作为集中的产业,这也就增加了控制零件精密度的难度。通常来说,一家企业的加工费用就会占总成本的15%,这大大增加了企业的成本负担。而在精密机械零件的加工中最难克服的问题就是去毛刺和抛光。伴随着科学技术的发展,国内外企业已经研究出了集中新方法新工艺,在机械零件的表面处理上取得了很好的效果,能够满足不同的生产需求。下面我们就针对其中的三种新工艺进行分析和研究。

1加工原理

1.1磨粒流加工原理。在磨粒流加工过程中,夹具配合工件形加工通道,2个相对的磨料缸使磨料在这个通道中来回挤动。磨料均匀而渐进地对通道表或边角进行研磨,产生抛光、倒角作用。

1.2热能去毛刺加工技术原理。热能去毛刺方法是利用高温清除零件的毛刺和飞边。被加工零件置于密封燃烧腔内,将可燃气体(天然气/甲烷/氢气)和氧气按一定比例、压力充入腔内,可燃气体包裹零件的里外以及毛刺、飞边,密密充斥零件内、外部,孔内,甚至盲孔里面。由火花塞点燃气体,瞬间产生燃点以上的高温。由于毛刺、飞边高于零部件表面,当温度急剧上升到毛刺、飞边自燃点以上时,小体积的毛刺、飞边燃烧。毛刺燃烧至工件主体,温度迅速降到自燃点以下时,腔里多余的氧气和毛刺混合化为氧化粉尘。加工原理如图1所示,这一过程很短,仅足以将毛刺、飞边烧掉,而不至于影响到工件本身。燃烧后,落在工件的所有表面上的毛刺和飞边的氧化残留物可以用溶剂清洗掉。

1.3电化学加工去毛刺、抛光(简称eCm/eCD/eCp)原理。在零件加工的过程中,零件内部通道的交界处粗糙同时有毛刺,这不仅影响产品的质量,而且减少了零件的使用寿命。这个问题一直困扰着零件制造企业。在生产实践中采用电化学去毛刺的方法能够解决这个问题。这一技术主要是针对工件选择的部分进行加工。具体的加工原理可以参照图2。主要就是通过接通电流的方式瞬间溶解零件上的毛刺,同事还能对零件内部交界处形成精准的倒圆边角。加工的时间一般也就在十秒到三十秒之间。使用这种技术能够提高零件加工的效率。

2工艺特点

2.1磨粒流加工工艺特点。这种加工工艺的目标是为了能够有效地改善零件的性能,提高零件的质量和使用年限,同时减少加工人员的劳动,提高生产效率。例如对汽车进气管的加工,为了对表面进行抛光,应该先切开抛光之后再焊接起来。这不仅对零件的美观和使用产生影响,还会影响生产效率。二使用磨粒流抛光技术则能够不必切割就能够直接进行抛光。甚至是能够完成对质量要求十分严格的零件加工。

2.2热能去毛刺加工工艺特点。这种加工工艺不仅能够有效地去除毛刺,还能够不影响工件的尺寸和自身的结构特点。使用传统去毛刺技术往往需要人员在加工完成之后进行质量检查,看是否完全去除干净,而使用这种技术则不需要再次检验,生产效率大大提高,质量也有保证。以前的技术只能针对一种或几种零件进行加工,而这种技术则能够对几乎所有材质的零件进行加工。这种加工技术还能够把一些类似的零件放在一起处理,针对尺寸不同的零件,只需要改变其加工参数不需要改变时间就可以进行处理。这不仅减少了企业的生产成本,还延长了零件的使用寿命。

2.3电化学加工工艺特点。这种加工工艺具有自身的特色,其是一种效率很高的生产技术,能够加工各种金属零件,不仅能够进行去毛刺加工技术,还能够保证制造的零件更加的精确规整。对铸造业、机械加工领域的零件都可以使用这种技术,去除毛刺量一般在0.01-0.5mm之间。大多数情况下能够控制在0.01-25mm的范围内。而且光洁度一般能够改善五到十个等级,生产出的零件表面更加光滑而且还很均匀。

3新工艺应用实例

3.1磨粒流加工应用实例。这种新型加工工艺的最大优势就是能够满足不同零件尺寸的需求。小到0.2mm的小孔或者直径为1.5mm的齿轮,大到直径为50mm的通道,甚至是1.2mm的叶轮都能够轻松实现。如果是加工大型机械设备的零件则需要设置专门的输送通道。

磨粒流加工工艺特点:这种方法主要被使用在金属材料微量除去的情况下,这种方法能够准确并灵活稳定的除去零件内部的毛刺,进而达到产品的生产质量。当前在汽车行业和制造业被广泛使用,优点也是有目共睹的。具体来说,它的优点在于能够进入到比较复杂的零件内部,通过设备使内部光滑;进排工作也能够保证均匀性和完整性。对于批量零件来说能够保证每个零件的加工效果一样。例如,在汽缸头铸件的磨粒在生产过程中,能够达到每小时生产三十件,粗糙程度也有下降很多,而且生产过程中的废气排放也减少了7%,发动机功率增加了6%,行驶公里数也增加了5%。

3.2热能去毛刺加工应用实例。由于这种去毛刺加工工艺能够根据需要去掉任意部分的毛刺,甚至是一些手工都无法做到的位置,例如零件交界处等,能够在零件生产、汽车零部件生产方面取得很好的效果。总的来说,这种去毛刺工艺的优点是能够降低整体加工成本,提高单位时间内生产零件数,避免重复加工。

3.3电化学加工应用实例。电化学抛光的典型应用包括:有高纯净度要求的零件、人体手术植入件、瓶模以及各种各样的不锈钢零件。其中,eCm适用于加工常规加工方法不能加工的特殊轮廓或特别的边角形状,eCD适用于加工工件很难到达孔和边角进行去毛刺,eCp可以提供铣削三维轮廓表面的高质量抛光效果。

4结束语

综上所述,文章主要针对精密机械零件生产过程中的去毛刺和抛光两道工序的新工艺进行了分析和总结,这种方法适合大范围的零件生产,特别是适合汽车零件和机械零件等,能够进一步提高模具类型零件的加工技术。伴随着这项新工艺的不断发展,未来必然会在机械生产领域、汽车制造领域广泛使用。同时,这也说明了我国制造业技术的不断发展,给企业带来了新的生机,我国的制造业领域发展的也会更好更快。

参考文献

[1]郭应竹.磨粒流加工在航空发动机制造中的应用[J].机械设计与研究,1985(1):73-78.

化学机械抛光技术篇3

关键词:晶圆抛光雾Haze目检表现Haze分级Cmp工艺

中图分类号:tn3文献标识码:a文章编号:1007-3973(2012)002-046-02

1引言

随着iC图形特征线宽向更小方向的迅速发展,对晶圆衬底的表面质量要求越来越高。晶圆抛光雾是高质量抛光的重要参数之一,尤其是对晶圆精抛质量的评价更加重要。化学机械抛光工艺一直是晶圆表面平坦化的主流方法,并且已经被整合到整个半导体和集成电路制造中。Cmp技术是将机械摩擦和化学腐蚀相结合的工艺,同时兼收了二者的优点,可以获得比较完美的晶片表面。

2Haze简介

晶圆抛光雾指抛光后在晶圆表面留下的密度为105/cm2微浅损伤缺陷,该缺陷在强聚光灯照射下产生光的散射给人眼的感觉像雾。这些微浅损伤包括:高密度的凹坑、小丘和拉丝(也叫擦伤是指在经过严格清洗处理的抛光面上所见到的一些无规则的轻微划痕)等,Haze在强火灯下的具体目检表现为一种像灯丝发散状的结构,其结构的清晰程度和粗细可表征晶圆表面亚损伤层的轻重;通常的Haze一般认为产生于精抛过程。

如果Haze在晶圆上分布不均,像只覆盖部分硅片或是在整片区域中由重到轻则称为taperhaze。

Haze的颜色通常表现为白色、灰色或淡蓝色。

2.1Haze的分级

通常将其分为四个等级,即:

(1)级雾(nohaze)

这种等级的Haze通常认为是无雾的,在强聚光灯的直射下晶圆表面几乎看不到灯丝状的放射结构;

(2)级雾(lighthaze)

在强聚光灯的直射下晶圆表面可依稀看到有灯丝状的放射轮廓,但其结构细节不易看到;

(3)级雾(mediumhaze)

在强聚光灯的直射下晶圆表面灯丝状的放射轮廓清析可见,长灯丝状的结构细节也可以看到,但不太密集;

(4)级雾(heavyhaze)

在强聚光灯的直射下晶圆表面可清析看到长灯丝状的结构密集地交织于一个空心圆环。

2.2不同级别Haze晶圆在金相显微镜DiC法下的表现

图11级Haze显微镜下照片图22级Haze显微镜下照片

图33级Haze显微镜下照片图44级Haze显微镜下照片

3Haze的控制

Haze的形成机理为精抛过程不充分,精抛后在晶圆表面留下的微浅损伤缺陷导致。具体原因有:精抛垫种类和质量的影响;精抛液种类及配制的影响;精抛工艺参数设置不合理,如压力、时间、抛光机大盘及压头相对转速、抛光温度、抛光液和纯水流量等设置不当。当然除了精抛不充分外,还有一些其他因素也可导致晶圆表面有雾状缺陷,如抛光后化学清洗液的轻微蚀刻、与空气接触后中在表面形成的化学薄膜等,但其细节表现与Haze表现不同,查找缺陷原因时需注意。

3.1精抛垫的影响

(1)精抛垫寿命的影响

抛光过程中,抛光垫有贮存、输送抛光液到加工区域、除去抛光过程产生的残留物质、传递材料去除所需的机械载荷、维持抛光过程所需的机械和化学环境等功能。在抛光垫使用寿命的中后期,抛光过程中的机械作用与化学作用会同时降低(机械作用降低速率比化学作用降低速率要慢)。抛光速率也将慢慢降低,机械作用与化学作用逐渐失衡,这导致haze程度随抛光垫使用时间的延长而升高,在生产过程中选择合适的抛光垫寿命,确保晶圆Cmp的质量。

(2)精抛垫种类的影响

不同种类的精抛垫其细节结构、使用寿命通常不同,在使用的过程中表现也不一样,因此在生产中引入新种类抛光垫时要做充分的试验评价,在保证Haze正常的情况下,其他表现也要同时评估,如颗粒水平、oiSF划道等。

(3)精抛垫过保质期

若使用已过保质期的抛光垫很快就会像上述3.1.(1)中情况一样产生haze。

(4)在制备或存储过程受到石油或表面活性剂的污染等。

3.2精抛光液的影响

不同种类的抛光液粘度、活性、pH值等不同,从而抛光工艺参数设置也不相同。精抛液配制比例不正确导致的化学腐蚀过快或过慢也会引起haze的产生。

3.3精抛工艺参数的影响

(1)压力控制

精抛过程的去除量非常小,压力过大或过小都会致使雾的产生或加重,压力的设置需根据具体的抛光设备及所用原材料在生产中开展一系列试验,调试出合适的压力,通常压力的设置不易过高,如单位面积上晶圆承压在120g/cm2左右。

(2)相对转速控制

抛光机大盘及压头转速对haze有着重要的影响,其直接影响抛光过程中的温度。精抛是恒温抛光的过程,转速的设置在很大程度上决定了要达到合适温度的时间及精抛的充分性;同时还要保证大盘转速与压头转速的协调,若此项失配则会引起taperhaze;对于多头抛光设备通常温度设置在30-35℃之间。

(3)流量控制

精抛过程中抛光液为一次性使用,抛光液流量通常控制可均匀分散到抛光垫上即可;但不能太小,流量太小会增大机械磨擦,由此引起的温度分布不均会产生其他质量问题。

(4)时间控制

供给抛光液阶段,在其他状况正常的情况下,延长高压段抛光液抛光时间可减轻或消除haze;水抛阶段,在其他状况正常的情况下缩短或取消水抛光时间可明显的减轻或消除haze。

4结论

综上所述,Cmp精抛过程中有效控制和消除消除晶圆Haze,在保证高质量的抛光垫和抛光液的前提下,选择合适的抛光工艺是非常重要的。

参考文献:

化学机械抛光技术篇4

关键词:机械零件;表面光整加工;常用方法;技术'

1我国机械零件加工过程中光整加工的具体含义以及主要特点

伴随着我国工业领域的不断发展以及提升,我国对于机械加工的零件表面质量以及精度有了更高的要求。零件的表面加工精度和质量对于零件主要有着四方面的影响;首先能够影响到零件的抗疲劳强度;其次能够影响到零件的抗腐蚀性能;再次是能够对零件的耐磨性能有一定的影响,最后是对零件的刚性接触强度有影响。因此在零件的加工过程中我们要对零件的加工质量严格的控制以及把控。零件的使用寿命以及零件的可靠性能也和零件表面的加工质量和精度有着非常大的关系。零件的光整加工主要是指零件在加工质量提升的同时还能够保障零件具有稳定的加工表面精度,有效的保障零件的加工效率。零件的加工光整程度在我国机械行业中是实现先进加工技术的一个非常重要的前提。也是我国零件加工等级从微米向着亚微米甚至是纳米等级发展的主要技术保障。光整零件Φ募庸し椒ù笾赂爬ㄓ辛街郑首先是传统意义上的机械加工;其次是非传统意义上的机械加工技术。从实际的操作技术来区分,还可以分为固结研磨和有礼研磨两种形式。抛光以及研磨是零件表面光整加工最长用到的方法。零件表面的光整加工在我国机械行业中的主要作用有六个。第一个是能够有效的降低零件加工过程中的表面粗糙度;第二个是能够有效的保障零件加工过程中表面缺陷的消除或者减轻;第三个是能够有效的改善零件表面的使用性能以及精度质量;第四个是能够对零件加工后的物理性能有很大的提升;第五个是能够均衡零件加工过程中产生的加工应力;最后一个是能够有效的对零件加工表面的光洁度以及清洁度进行提升。除此之外还能够对零件加工后的装配工作有很大的帮助,提升了零件的整体装配工艺。

2我国机械零件加工过程中光整加工的主要方法

零件表面光整度加工方法主要有以下几种,精密磨削;砂带磨削;研磨;抛光;珩磨以及电化学抛光加工等等方法。下面针对每一项加工方法进行简单的分析以及叙述。

2.1零件光整加工方法中的精密磨削加工方法

在机械加工过程中,零件表面光整加工的方法有很多,但是作为常规加工方法中的最后一道加工方法,精密磨削加工非常的重要以及关键。精密加工能够有效的保障零件在加工过程中的尺寸精度;表面粗糙度以及行为精度等加工要求。在零件的切削加工过程中,切削掉的零件表面尺寸越小,就意味着零件的加工难度越大。在精密加工中,使用的加工零件首先就是砂轮。砂轮的主要作用就是使用磨料对切削量要求非常小的零件表面进行切削。在这一过程中切削掉的零件表面非常小,通常情况下能够达到微米的级别。通过这一点我们能够相信,在零件加工过程中磨削加工完全能够满足零件加工最小尺寸的要求,对于零件加工精度以及形位精度和粗糙度的控制都能够达到要求。在机械加工过程中,磨削加工在零件的加工过程中使用的最广泛。在磨削过程中使用的磨削材料也是非常的多,例如软金属;不锈钢;淬火钢以及高速钢等都能够使用磨削的加工手段进行零件的加工。伴随着科学技术的不断提升,现阶段磨削加工工艺已经能够对非金属进行加工处理,特别是现阶段较为热门的半导体以及陶瓷灯非金属,质地较硬的非金属也使用磨削的加工手段来进行零件的加工。目前,几乎所有的零件材料都能够使用磨削的加工手段来进行加工,能够最大限度的保障零件的加工精度以及加工质量。但是需要注意的是精密磨削加工虽然有很多的优点,但是其加工加工效率低下的问题还是阻碍了静默磨削加工技术进一步的发展。由于精密磨削加工需要对细小的微粒进行加工处理,因此在加工过程中会产生非常高的加工温度,这样会导致加工零件在高温的作用下出现一些不良的状况,最显著的就是金属内部的金相组织容易在高温下出现变化,能够导致加工的硬化,由于加工过程中出现的高温,还能够影响零件后期的热处理淬火,最明显的体现就是精密磨削加工后的零件表面会出现一定量的表面烧伤或者是出现裂纹。因此在零件的加工过程中,要对静默磨削加工技术慎重选择,提前做好相应的准备工作。

2.2零件光整加工方法中的砂带磨削加工方法

我国目前常常使用的加工方法还有砂带磨削加工技术,砂带磨削加工技术在目前看来是一项非常专业的加工技术。砂带磨削加工技术术语涂附磨具加工的范畴。砂带磨削在加工方法上分为两类,首先是闭式加工,其次是开式加工。砂带磨削的加工基材为混纺布,通过粘结剂的作用将磨料粘在零件的加工表面,砂带磨削的主要优点是能够实现非常高的生产效率,同时零件的磨削质量非常好,目前的应用也较为广泛。但是砂带磨削也存在一定的缺点。例如砂带的品种目前较少,砂带的质量也需要有一定程度的提升。

2.3零件光整加工方法中的研磨加工方法

在光整度加工过程中,研磨加工技术主要就是通过相应的加工研具对加工物料进行加工,这种加工时一种微量加工,能够有效的保障零件加工表面的加工精度以及加工质量。研磨加工最主要的缺点是在研磨过程中加工速度过低,使用的加工时间较长,对加工效率有一定的影响。

2.4零件光整加工方法中的抛光加工方法

抛光是用微细磨粒和软质工具对工件表面进行加工,是一种简便、迅速、廉价的表面光整加工方法,其主要的目的是去除前道工序的加工痕迹,改善工件表面的粗糙度,使工件获得光滑光亮的表面。传统的研磨与抛光的区别是在工具和效果上,一股研磨所用的研具是硬的,不仅可以降低表面粗糙度,而且可以提高精度,而抛光所用的工具是软的,它主要是降低工件表面的粗糙度,对加工精度无提高,甚至有时还会降低或破坏几何精度。

2.5零件光整加工方法中的珩磨加工方法

珩磨是一种以固结磨粒进行加工的光整加工方法,它不仅可以降低工件表面的粗糙度,而且在一定条件下还可以提高工件的尺寸精度及形状精度。

2.6零件光整加工方法中的电化学抛光加工方法

电化学抛光加工是利用电化学方法对工件表面进行的一种光整加工,是直接利用在金属表面发生的氧化还原反应来去除金属表面切削加工所残留的微观高点以降低其表面粗糙度的一种方法。

参考文献

[1]杨世春,汪鸣铮.表面质量与光整技术[m].北京:机械工业出版社,2009(02).

化学机械抛光技术篇5

关键词:水稻机插秧;高产栽培;优势;推广意义

中图分类号S511文献标识码a文章编号1007-7731(2016)06-141-02

水稻是我国南方地区主要的粮食作物,在农业生产中占有举足轻重的作用,但其种植具有生产环节多、季节性强、劳动强度大、种植规模限制、效益低等特点。因此,为了增加收入,越来越多的农民放弃了水稻种植而选择外出打工。在目前我国正处于从传统农业向现代化农业转变的前提下,为保障市场上粮食供应的充足、维护粮食市场的稳定,加快推广水稻机械化技术具有重要的战略意义。水稻机插秧暨超高产栽培技术是重庆市江津区的技术优势。该技术能大大地减轻劳动生产强度、降低生产成本、大幅度提高水稻单产和总产,是一项处于全国先进水平的现代化水稻生产组合配套技术,具有省工、节本、增产效果明显的特点。具体来说就是在水稻生产全过程中采用机耕、机插秧、病虫害机械统防统治、机械收割等农机生产技术,结合增窝增苗、科学水浆管理、测土配方施肥等水稻超高产技术而形成的一整套组合配套技术。现将该技术的优势及推广的意义简述如下。

1水稻机插秧暨超高产栽培技术的优势

1.1产量上的优势在水稻生产上采用机械化是近年来重庆市江津区引进并推广的新技术。经过在同一季节、相同田块上选择相同的水稻品种进行人工插秧、抛栽及机插秧几种方式的对比试验,结果表明,在江津区采用机插秧技术,增产效果明显,稳产性较好,一般一季稻的产量平均可增加750~1500kg/hm2,增幅达10%~20%。与人工插秧、抛栽的方式相比,机插秧在增产稳产上具有以下几大优势。一是株行距是实现根据水稻的品种、稻田的肥力水平提前设计好的,较稳定,栽植深度浅且较为一致。采取机械插秧的方式,每穴栽插的秧苗数量均匀,一般在3~5株,立苗的根系扎的深且稳,株间的通风性较好,生长较人工栽插、抛栽的更为协调;降低了水稻的分蘖节位,使有效分蘖的总数增加,为增大穗粒、高产、稳产提供了较好的基础。而手插秧、抛秧的具有较大的随机性,栽植深度不好控制,深浅不一致,且栽植的密度也不好控制,一般密度比机械插秧的大,田间采光条件稍差,不仅不利于水稻的分蘖,使无效分蘖的数量增加,降低产量,还会造成水稻植株长势较弱,抵抗病虫害的能力降低。二是不损伤秧苗的根系,促进秧苗尽快返青。机械插秧方式主是带营养土栽插,对秧苗根系的损伤极小,为水稻移栽后尽快返青、早生快发创造了较好的基础。人工插秧方式是先将秧苗拔起来,再洗秧、栽插,对根系的损伤大,不利于栽植后秧苗的尽快返青,导致营养生长的时间缩短,不利于水稻产量的提高。人工抛栽虽然也是带土,但是受到天气的影响较大,一旦遇到风雨等不好的天气,抛秧的效果就不理想。三是机插方式采取的为宽行窄株。一般株行距可以适当调节,控制在12~15cm即可;行距固定在30cm,不可调整。这样的栽植方式,保证了田间的良好透风透气性,秧苗长势健壮,对倒伏、病虫害等具有一定的抗性,为水稻生长、实现高产创造了先决条件。四是秧龄短,利于早分蘖。机插秧在栽插时秧龄一般比人工栽插、抛栽的短,一般叶龄仅在4叶左右,使其移栽到大田后营养生长的时间延长,利于早分蘖,促进有效穗数的增加(一般比人工插秧每穴增加2~5株),提高产量。五是基本苗充足。机插秧的栽植密度均匀,保证了基本苗的数量。一般人工插秧的平均密度约为18.75万穴/hm2,每穴栽插的秧苗数量不均匀,在2~5株不等;而机械插秧栽植的密度控制在21.0万~28.2万穴/hm2,每穴栽植3~5株,较为均匀,利于实现水稻的高产。

1.2品质上的优势对机插秧与人工插秧、抛栽的方式进行比较,由于前者栽植的株行距较为合理,比例协调,田间的透气性较好,光照充足,光合作用强,产量高。机插秧育秧的时间短,较人工插秧相比,生育时期有所延迟,错开了病虫害的发生周期,发病少,发病程度轻,药剂使用量少,提高了稻谷的品质。

1.3效率及成本上的优势水稻生产上的成本包括很多方面,笔者主要从土地、秧盘、人工3个方面对成本进行分析。一是土地方面的成本。采取人工抛栽的方式,1hm2秧田可以插大田40~50hm2;人工插秧,1hm2秧田可以插大田8~10hm2,而采用机械插秧1hm2秧田可以插大田80~100hm2,由此可知采取机械插秧方式,可以大大节约秧田的面积,降低水稻生产中的土地成本。二是秧盘方面的成本。机插秧和人工抛秧的方式育秧均采用的是塑料软盘,2种方式需要的秧盘面积差别不大,但是机插秧、人工抛秧方式采取的分别是密集整盘育秧、单蔸育秧,1hm2大田需要的秧盘数分别为300、900盘,由此可知,与人工抛秧相比,机插秧可节约秧盘600盘/hm2,按照0.6元/盘的单价计算,可节约秧盘费用360元/hm2。三是人力方面的成本。采取人工插秧的方式,1个劳动力每天可栽植0.033~0.047hm2,人工抛栽的方式下1个劳动力每天可栽植0.067~0.133hm2。采取机插秧后,效率大大增加,1台机器每天插植面积达到1.00~1.33hm2,分别是人工插秧、人工抛栽方式的30倍左右、10~15倍。由此可知,机插秧推广后,可以大大节约人力成本。

1.4经济效益上的优势在水稻生产上,推广水稻生产机械化暨超高产栽培技术与人工插秧的方式相比,可取得明显的经济效益。据保守测算,人工方式插秧与机械插秧的成本分别在1050~1200、600~750元/hm2,后者较前者节约

450元/hm2左右,产量可增加1500K/hm2左右,约2550元/hm2;人工方式下牛耕地的成本为2250~2400元/hm2,机插方式下旋耕的成本为1650~1800元/hm2,后者较前者节约600元/hm2左右;人工方式与机械收获方式下的成本分别为4500、2250~2400元/hm2,后者较前者节约2100~2250元/hm2,合计节约成本可达到5700~

5850元/hm2。目前市场上的手扶式插秧机的单价在1.5万~2.0万元,可获得政府6000元的农机补贴,购买户购买的实际支出是0.9万~1.4万元,一个季度大约可承包插秧10.67hm2,除去秧盘、油费、维修费等,1台机械1a纯收入约8000元,一般2a内即可收回成本。而且插秧机的精度高,维护方面的费用不高,使用的寿命长,因此采取机插秧的方式在水稻生产上是可行的。

2水稻机插秧暨超高产栽培技术推广的现实意义

2.1稳定和提高粮食产量、确保粮食安全的需要近年来,粮食生产受多种因素和频繁的自然灾害影响,一些地方产量呈下降的趋势。尽管重庆市、江津区各级政府都采取了一些有力的稳定粮食生产的措施,但仍然未能阻止粮食产量逐年下滑的趋势。因此,大力推广水稻机插秧暨超高产栽培技术,是粮食产量提高、确保粮食安全的重大战略举措之一。

2.2提高粮食综合生产能力的需要以推广水稻机械化生产暨水稻超高产栽培技术为契机,江津区经过几年的努力,改变传统的水稻生产方式、提高广大群众的思想认识和生产技术水平,带动粮食生产技术上升到一个新的台阶,从而大大提高了粮食产量,增加了粮食综合生产能力。

2.3新农村建设的需要当前农村的劳力缺乏,劳动力价格高,农民种植水稻普遍管理粗放,未投入较多的精力,导致产量不高。按水稻高产要求,应栽植15万窝/hm2以上,这就导致栽插多用工、收割多花钱,成本高。推广水稻机插秧暨超高产栽培技术,可实现包括机耕、机插、机防、机收等的全程机械化,不仅有效地解决了农村劳动力不足的问题,还节约了大量的生产成本,促使水稻产量的大幅度提高,从而增加农户的收入,加快新农村建设的步伐。

2.4农业现代化发展的需要水稻生产机械化暨超高产栽培技术的推广应用,是一项涉及多方面的系统工程,同时又涉及千家万户,需要大量的技术人员和生产骨干去组织、实施并进行技术指导。通过水稻机插秧暨超高产栽培技术的大面积推广,无疑将会打造出一支技术过硬、掌握现代化农业生产技术的队伍,并培养出一代掌握现代化水稻生产技术的新型农民,从而为粮食持续稳定的增产打下坚实的基础。另一方面,通过耕作、插秧、收割、植保机械的推广运用,可以促成农机市场服务体系的建立和壮大,进一步提高农机化水平,推动农业现代化的发展。

3结语

通过对机插秧的优势及推广意义的分析,机械化插秧可有效地节约生产成本、增加生产效率,可使农民的劳动强度大大降低,同时,也是推进农业现代化和农民增收的重要途径。该技术的推广无论在局部地区还是在全国,在眼前发展还是长远利益上都具有非常重要的战略性意义,是通向农业现代化的重要桥梁。因此要大力推广该技术,并在生产中不断进行改良。

参考文献

[1]张杰明.浅析水稻种植机械化发展趋势及对策[J].农机推广与安全,2006(12):40.

[2]李杰,余显权.金沙县水稻高产栽培技术研究[J].耕作与栽培,1999(1):27-29.

化学机械抛光技术篇6

刘玉岭教授,博士生导师,第九届、第十届、第十一届全国政协委员,部级有突出贡献中青年专家。他治学严谨,学风正派,创新成果业绩突出:以他为第一发明人,获得国家发明奖5项,省部级科技发明与进步奖21项,取得发明专利57项,美国发明专利3项;出版专著5部,200余篇。他还很注重对学生的培养,在他的悉心教导下培养硕士、博士、博士后共百余名;以他为学术带头人的微电子学科是硕士、博士、博士后等高层次人才培养的省级重点学科。这一切源于他对祖国科技事业执著追求和孜孜不倦的创新精神。

走近刘玉岭,看到的是他辉煌的创新历程:1979年我国引进日本11条iC生产线,其硅衬底抛光材料需要由日本不二见株式会社进口。刘玉岭看在眼里急在心里,针对该产品黏度大、结块、高钠离子污染环境等问题,发明了悬浮性好、无钠离子、不挥发、易清洗的Fno-moS型抛光液,价格仅为日本的十分之一,该成果获天津科技成果二等奖,国家发明四等奖;2000年刘玉岭发明的以化学作用络合胺化为技术路线碱性Cmp材料与相应工艺技术,低于目前世界花数亿元巨资研发的电化学抛光(eCmp)机械压力的三分之一,为GLSi向45nm以下产业化发展做出创造性贡献,该技术已获国家发明专利54项,克服了占世界主导市场的酸性浆料强机械研磨后溶解机理模型存在的速率低、机械作用大、工艺复杂等难题;他在“ULSi衬底表面洁净技术”研究中,首次提出了优先吸附理论及数学模型:t=Kr2/f1f2S;发明了“专用界面活性剂处理晶片表面吸附物技术”,使吸附物处于物理吸附状态的时间延长了30倍以上,并采用集中清洗,提高了效率,节省了试剂。该技术已在洛阳740、有研硅股等企业规模应用,仅刷片机一项,可节省3936万元,专家鉴定该项技术为国际领先水平,获国家发明专利,天津市发明二等奖,国家发明三等奖,2000年被科技部列为部级科技成果重点推广计划和部级新产品。目前,新研制的半导体膜电-化清洗技术应用于GLSi清洗工艺,同时去除有机物与金属离子沾污,既节能又环保。

在这些发明专利中最让他骄傲的技术是“Fa/o均腐蚀抛光液与抛光技术”。由于采用自己研发的多功能强络合剂(同时作pH调节剂,缓蚀剂),有效控制了重金属杂质沾污,洛阳鼎晶半导体材料公司用此抛光液加工的iC衬底片成为唯一最可靠的“神五”、“神六”、“神七”专用电路硅衬底,为航天事业作出贡献,获国家发明三等奖,被国家5部委审评为部级新产品,被国家科委列为国家科技成果重点推广计划。

在刘玉玲的科研之路上,一直坚持产学研用相结合,他领衔创建了与微电子技术与材料相结合的产学研实体,建立6000吨表面加工耗材生产线,产品已在京、津、沪、浙等十多个省市的引进生产线上取代了进口,进行新技术培训1000余人次。台湾广润科技公司、台湾弘弦科技公司、国家工程物理九院、洛阳空空导弹研究院、电子45所等众多企业与他签订了技术协议。他还是国家中长期科技发展重大专项项目、国家重点安全基金nSaF等项目的技术负责人。他长期为大中企业的第一线解决新技术问题。在科研成果推广中培训技术人员1000余人次。

刘玉岭教授作为我国微电子技术与材料Cmp超精细领域技术带头人,在国内外享有较高的声誉。国际Cmp耗材最有影响的多家专业公司多次提出买断该技术,目前由中芯国际支持的以刘玉岭教授为负责人的国家重大专项“极大规模集成电路平坦化材料与技术”已进入产业化阶段,产品在理论、方法、路线和材料方面均实现了创新,性能提高,工艺简化,成本低,环境友好。2012年获国家02专项验收成绩优秀,该团队成为100多个承担项目单位中五个优秀团队之一。硅、蓝宝石等产品已在中国华晶、华微等30多条引进生产线上规模化应用,代替进口产品,取得经济效益超过亿元。刘玉岭教授无疑是科学家,但他同时又是企业家、实干家,他的创新之光照耀中国走向世界的同时,也为祖国带来了巨大的经济效益。

化学机械抛光技术篇7

【关键词】

复合树脂;边缘密合性

复合树脂是临床广泛应用的一种牙体缺损充填修复材料,复合树脂固化过程中伴随的何种收缩最终使充填修复体边缘密合性下降,出现微裂隙,产生微渗漏的现象,进而导致修复体边缘变色、继发龋等一系列不良后果。因此,提高复合树脂充填修复体边缘官倒性是延长其寿命的重要途径,同时理想的边缘修复体边缘密合性还可以避免继发龋的发生[13]。因此,本文对复合树脂充填窝洞的边缘密合性影响因素的研究进展作一综述。

1 影响边缘密合性的因素

1.1 窝洞的清洁处理

窝洞的处理是很关键的一步,我们要先对龋坏的牙体组织、釉质表面的有机物薄膜、牙菌斑等物质进行清除,在中小型牙科诊所的医生只用高速钻来去腐质,但有些地方处理的不是很干净。我们建议用高速钻去除大块的腐质,再用低速钻去除近髓部分的腐质。因为用低速钻去腐质的时间比手工去腐质的时间要快。所以,我们建议用高速钻去腐质,再用低速钻可减少去腐质的时间。在显微镜下进行操作可清楚地看见窝洞腐质的处理情况。因此,去腐质与修复牙体组织的边缘密合性起到很重要的因素。

1.2 酸蚀面牙组织粘接面的保护

用复合树脂充填窝洞的边缘密合性与粘接剂也有一定的相关作用。有全酸蚀和自酸蚀技术。全酸蚀技术一般先酸蚀,冲洗吹干后,用预处理液进行预处理最后涂粘接剂固化。因全酸蚀技术多采用10%~37.5%的磷酸作为酸蚀剂多用于死髓牙。它的原理是牙釉质酸蚀后,釉柱脱矿形成微孔,增加了粘接剂的润湿效果,利于疏水性粘接单体渗入和原位聚合形成树脂突,达到微机械锁合固位,更好的增加窝洞边缘的密合性[4]。

“自酸蚀”是指预处理剂本身含有可以使组织脱矿的酸蚀部分,不需要单独酸蚀,不需要冲洗,它的原理是微机械锁合以及化学粘接的结合,这样就增加了用复合树脂充填窝洞的边缘密合性。

在这其中隔湿也很主要,若分层固化表面受到唾液的污染,那么层与层之间的结合就会受到唾液的污染,进而影响充填物整体的力学性能,也就影响了修复体的边缘密合性。一些经济发展较快的城市用橡皮障、吸唾等方法进行窝洞隔湿,达到了良好的边缘密合性。因为酸蚀后组织面形成了钉突来增加固位,若唾液进行窝洞就会把钉突堵死,也就造成了边缘的不密合性。所以我们建议在进行酸蚀技术时一定要用吸唾进行隔湿。

1.3 复合树脂的充填材料选择

选择复合树脂的充填材料与边缘密合性有着重要的因素,好的充填材料它的聚合收缩力就越小,边缘密合性就越好。以下几种是复合树脂的充填材料。

1.3.1 纳米复合树脂

一般树脂填料的直径在400 nm以上,而纳米复合树脂中的填料直径为20~40 nm。纳米复合树脂具有美观、色泽稳定,良好的机械强度和耐磨性等优点。由于广泛的颗粒分布,纳米复合树脂中填料的质量极高,产生的聚合收缩也相应较小,从而修复体的边缘密合性也较好。

1.3.2 流动复合树脂

流动树脂多采用混合型填料,但填料含量较低,因此物理机械性能低于常规型混合填料复合树脂,表现较大聚合收缩、边缘密合性较差和耐磨耗性较低。流动树脂具有一定流动性,可用于微小洞形充填,窝洞封闭以及和复合树脂同时使用对后牙进行窝沟预防性充填,才有较好的边缘密合性[5,6]。

1.4 修复技术的选择

传统的复合树脂充填只是一次成型,但现在的观点认为分层填固化技术提高边缘密合性的原理:复合树脂充填修复体的边缘密合性取决于修复牙于牙齿洞壁间的结合力(由粘结剂产生)和可降低界面结合的破坏性应力(主要为聚合产生的收缩应力及热胀冷缩产生的应力)。因此可见聚合产生的收缩应力,一定能提高修复体的边缘密合性。我们现在采用的分层充填包括:颊舌向垂直分层充填、龈颌向水平分层充填和楔开明斜面驻外填等。大量研究表明,洞形因素值越小,可供凹陷变形的面积相对越大,树脂补偿收缩的能力便越强,最终粘结界面上,因收缩而产生的收缩应力值越小,进而修复体的边缘密合性就越好[7]。

1.5 复合树脂的固化方法

使用高强度光进行固化能使复合树脂得到较高的转化率和较好的机械性能,但光固化引起的聚合收缩应力也较高,降低了修复体的边缘密合性。因此,想要提高复合树脂修复体的边缘密合性,就要使用光强变化的固化模式,如软启动或脉冲式,早期用低强度光进行固化,复合树脂材料可以发生流动和弹性形变,增加修复体边缘密合性。若光固化灯照射小于被照射复合树脂面积时,需进行多次重叠照射,否则照射效果不好也会影响修复体的边缘密合性,所以我们进行光固化时,要注意以上的问题才能更好的提高修复体的边缘密合性。

1.6 树脂修整抛光技术对边缘密合性的影响因素

有人指出树脂聚合75%是发生光照后10 min内,这种聚合将持续24 h,如果树脂在修整抛光前在水中浸泡24 h,吸水膨胀就会部分或完全补偿聚合收缩,这样可以提高树脂与牙体间的密合性,而充填后立即抛光,由于产热会使树脂发生强性形变,从而影响修复体的边缘密合性,若在燥的条件下进行修整抛光会增加树脂边缘微渗漏,所以树脂修复体的修整抛光应在固化24 h后湿润条件下进行,这样才能避免树脂修整抛光技术对边缘密合性的影响,提高树脂边缘密合性[8]。

2 结束语

目前,复合树脂边缘密合性还是复合树脂,修复牙体组织的一个关键问题,所以综上所述临床医师在进行复合树脂充填时要选择合适的材料、充填方法和抛光技术,以达到边缘密合性的满意效果。

参 考 文 献

[1] 中华口腔医学杂志,2008,43(3).

[2] 中华口腔医学杂志,2008,43(5).

[3] 中华口腔医学杂志,2008,43(7).

[4] 国际口腔医学杂志,2008,35(2).

[5] 中华口腔医学杂志,2008,43(2).

[6] 现代口腔医学杂志,2008,22(1).

化学机械抛光技术篇8

的特点,探讨了爆破技术在山区高等级公路建设石方路基施工中应用的

可行性和关键。实践表明:在山区高等级公路路基施工中推广和应用新

的爆破技术是加快施工进度和保证施工质量的有效措施。

b关键词:多边界爆破理论;抵抗线;装药量;石方路基;深挖;质量;

进度

我国高等级公路经过近二十年的建设取得了巨大成就,高等级公路

里程迅速增加。目前,高等级公路建设逐渐由平原微丘区向山岭重丘区

延伸发展。尤其是随着西部大开发战略的实施,西部公路建设所面临的

地质地形将会越来越多的遇到起伏不平的岩石山区。为了满足高等级公

路所需的技术标准,必须克服波浪起伏、高差较大、沟谷相间等各种不

利地形,深挖高填土石方工程难以避免。而深挖高填工程数量大、传统

施工速度慢、施工效率低下,同桥遂工程一样,往往成为决定工程进度

的关键。因此,必须研究推广采用新的爆破技术,以在山区高等级公路

建设中加快石方路基工程的施工进度并确保施工质量。

1 多边界条件下爆破技术

随着凿岩机具、装运机具和爆破技术的发展,基于多边界条件爆破理论

对公路工程影响较大的爆破技术是光面爆破和预裂爆破、深孔爆破以及

微差爆破技术。

1.1 多边界条件爆破

多边界条件即为地形变化条件,一般分为平坦地形、倾斜地形、山包地

形和垭口地形。多边界爆破遵循“最小抵抗线原理”。图1表示多边界

爆破漏斗。

多边界药量计算如下。

Q=edKw3F(e·α)

式中 Q———为药包的装药量,kg;

e———为炸药换算系数;d———为堵塞系数;

K———形成标准抛掷漏斗时的线耗药量,

kg/m3;

w———为最小抵抗线,m;F———(e,α)为药包性质指数;e——

—为抛掷(坍)率(%);

α———为自然地面坡度(°)。

图1 多边界条件下的爆破漏斗示意药包间距(m): a=(1.0~1.

2)w子药包间距(m)

C=0.5nwsinα+1

式中 w———为相邻两药包最小抵抗线的平均值;

n———为爆破作用指数,其余同前。爆破作用半径:

下爆破作用半径 R下=wn2+1

上爆破作用半径 R上=waa上n2+1式中 a上———为抵抗线出口点至

上破坏点之间的地

面坡度,(°);a———为崩塌系数。

1.2 光面爆破和预裂爆破

光面爆破和预裂爆破是专门针对设计开挖界面进行有效控制的爆破方法

。沿爆破开挖区的设计轮廓或边坡,以较小的间距合理布置一排相互平

行的钻孔,在孔内采用间歇或不耦合装药,并在开挖区主爆破之后或之

前同时起爆,从而获得符合设计轮廓、光滑平整和稳定性好的边坡面。

光面爆破和预裂爆破在技术上采用室洞控制爆破方法,其核心是药包布

置原则。包括:

(1)在任何情况下,药包布置均以最小抵抗线为设计依据;

(2)根据路堑中心挖深和宽度,进行药包分层布置;

(3)尽量对药包进行纵向或横向分集或分条布置;

(4)合理安排药包的起爆时间。光面爆破和预裂爆破的主要参数有钻

孔直径、孔间距、抵抗线、线装药量、装药结构、最后一排主爆孔与裂

孔间距等。

钻孔直径(d):一般以50mm~70mm为宜,为增加不耦合系数也可采用

100mm~150mm。另外,孔深较大也可用较大的钻孔直径。

炮孔间距(a):孔距与孔径成正比例关系,并与岩性、岩体构造和炸

药类型等因素有关,即a=mαd。对于预裂爆破md=10~12;光面爆破

md=10~16。同时在光面爆破中孔距与最小抵抗线w成正比,即a=mw,

一般m处于0.6~1.0之间。

线装药量q(kg/m);光面爆破q=(0.1~0.15)Kaw;预裂爆破q=

(0.1~0.4)Ka2

式中 符号同前。

装药结构既能满足设计规定的不耦合系数值,又要尽可能保证药包爆炸

后,爆能沿钻孔全长均匀分布。装药结构一般有连续装药和间隔装药两

种。

1.3 深孔爆破

深孔爆破就是炮孔孔径大于75mm且深度在5m以上的采用延长药包的一种

爆破方法,通常有拉槽深孔爆破和台阶深孔爆破两种。炮孔需用大型的

潜孔凿岩机或穿孔机钻空。当用机械清方时,采用台阶深孔爆破效果更

好,可以实现路基石方施工全面机械化。

深孔爆破的优点是劳动生产率高,一次爆落的方量多,施工进度快,爆

破时对路基边坡的影响比大炮小。若配合预裂或光面爆破,则边坡稳定

,爆破效果易控制,爆破时比较安全。但由于需用大型机械,故转移工

地、开辟场地、修筑便道等准备工作都比较复杂,且爆破后仍有10%~

25%的大石块需经第二次爆破解小。

深孔爆破梯段倾角最好为60°~75°,高度应在5m~15m之间。可采用

垂直孔和斜孔两种炮孔,孔径通常为80mm~300mm。公路工程中以100m

m~150mm为宜。超钻长度大致是梯段高度的10%~15%。岩石坚硬者取

大值。

垂直孔深度(m): l=H+h斜孔的深度(m): l=H+h炮孔的间距

(m): a=mw

底板抵抗线(m): w=D7.85ptl

KmH式中 m———约为0.6~1.4,常取0.7~0.85;

D———为钻空直径,dm;p———为炸药密度,kg/m3;K———为单

位耗药量,kg/m3,且K′=K/3;τ———为深孔装药系数;

H———为梯段高度,m;其余同前。

当H<10m时,τ=0.6;H=10m~15m时;τ=0.5;H=15m~20m时,

τ=0.4。w值确定后按下式估算L值:

L=w-H·ctgα式中 L———为炮孔与梯段顶边缘的距离,m;

其余同前。为确保凿岩机作业安全,此值应大于2m~3m;否则,需调整

w值。

多排孔时,排的间距b可取b=w。最后按下式计算炸药量Q(kg):

Q=eK′wHa式中 符号同前。

1.4 微差爆破

多发一次爆破采用微差爆破技术具有减震、前发药包为后发药包开创凌

空面进而加强岩石破碎效果、降低一次爆破堆积高度、有利于机械作业

、减少岩石夹制力、节省炸药、并可增大孔距等优点,提高每百米的炸

落方量。

1.5 抛掷(坍)爆破 定向爆破和松动爆破

对于自然坡度较陡(>30°),地形地质条件较为复杂、凌空面大时,

采用抛坍爆破。抛坍爆破利用岩石本身的自重坍滑

出路基,提高爆破效果,从而加快施工进度并降低工程造价。当路线通

过波浪起伏的峡谷或鸡爪地形地段、横切山包或山嘴、凌空面较多时,

采用抛坍或抛掷爆破效率更为显著。

在以借为填或移挖作填地段,特别是深挖高填相间、工程量大的鸡爪型

地区,采用定向爆破,一次可形成百米以上至数百米路基。

在软石、次坚石路基地段,采用松动爆破技术,配合机械化施工作业,

可大大提高施工效率,在坚石路段宜采用深孔技术进行松动爆破。

2 路基石方特点

2.1 工程数量大,占路基土石方工程数量比例也大

。个别路段每公里可高达十多万立方米,占路段土石方总量的95%以上

,占整段公路投资的65%以上。有必要进行爆破施工和机械化作业。

2.2 石方工程相对集中。有利于大爆破施工和机械化作业。

2.3 地形地质相对复杂,地形缓陡连续或相间、地势迂回曲折;地质

岩石也可能呈现为软石、次坚石、坚石连续或相间。需要采用各种爆破

技术综合爆破,且装运推机械进场有一定困难。

3 公路石方路基施工探讨

通常将边坡高度等于或大于20m的石质路堑称为深挖石方路堑。其挖深

较大、石方集中、地形复杂、施工难度大。公路部门传统石方机械化水

平较底,爆破施工队伍技术力量较薄弱,同时受地形和地质条件制约,

深挖石方路堑施工方法主要是采用浅眼爆破、药壶炮、猫洞炮和普通洞

室炮爆破进行。存在以下缺点。

3.1 浅眼爆破、药壶炮、猫洞炮等小炮开挖方法因受岩石地质条件、

机械清方等因素影响较大,爆破工效低,施工速度慢,同时在地质条件

不好的情况下未必能形成高大而美观的岩石边坡;

3.2 普通洞室爆破因其技术含量低,对岩石边坡、周围环境都会产生

较大的破坏;

3.3 加大凿岩设备投入、克服地形条件制约,在深挖石方路堑的施工

中尽量使用中深孔爆破,确保快速、优质的工程效果,这一做法目前尚

未达成共识。

因此,采用控制爆破技术,改变人们落后的爆破施工意识,探讨深挖石

方路堑的快速优质施工技术,是山区高等级公路施工中亟待解决的问题

。根据多边界爆破理论近年来在209国道和318国道恩施州改建

工程、西安兰(田)小(墒塬)二气专用公路新建公路工程的实践(图

2为深孔爆破用于深挖石方路堑)及其它工程应用来看,推广和应用石

方爆破施工的快速施工方法,能加快石方施工进度并能确保山区高等级

高岩石边坡的稳定和美观。

图2 深孔爆破用于深挖石方路堑示意

(1)正确确定周边炮眼的位置、

方向、深度、角度,并选用低密度、低爆速和高体积威力的炸药,是保

证光面爆破成功和增强爆破效果的关键。

(2)采用预留边坡保护层、分集或分条分层布置药包、松动或抛坍洞

室控制爆破进行路堑主体方量开挖,然后至坡顶向下用挖掘机配合浅眼

爆破进行刷坡和清方,能适用于各种复杂地形条件的深挖石方路堑开挖

,且成本低廉。

(3)采用预裂———洞室控制爆破相结合的方法进行深路堑石方深孔

爆破或松动爆破方快速开挖,然后用挖掘机、推土机、装载机配合自卸

气车联合清方,效果更为显著。

(4)利用有利地形进行定向爆破、抛坍(掷)业,对具有一定岩石厚

度边坡路堑具有显著效果。

4 结语

公路石方爆破施工是一项技术含量高的综合性工作,必须提高认识,根

据路段地形地质、施工机具及工程整体安排等条件进行合理设计和组织

施工,对加快工程进度、保证工程质量和施工安全都具有重要的意义。

因此,根据工程实践总结积累经验,推广新的爆破技术和施工方法是山

区高等级公路修建的一项重要任务。

参考文献

[1]王鸿渠,多边界石方爆破工程[m].北京:人民交通出版社,1994,122-189

化学机械抛光技术篇9

关键词:新世纪;我国水稻种植;机械化发展方向

中图分类号:F323.3文献标识码:a

在水稻生产过程中,发展机械化作业,可以大幅度地提高水稻生产的能力,也能够进一步增强我国的粮食生产能力。现阶段,我国水稻种植机械化的发展速度越来越快,很多先进的设备与机械被应用到水稻种植的过程中来,机械化的水平在不断提高。但是,水稻种植机械化在发展过程中依然存在着很多问题,为此,笔者对水稻种植机械化的发展现状和发展方向进行了探讨,以更好地促进机械化在水稻种植业中的发展。

1我国水稻种植业机械化的发展现状

在我国的水稻种植业中,通常会采用2种种植技术,即直播和秧移栽种。其中,直播技术又可以分为水直播与旱直播2种形式;水稻移栽可以分为深栽与浅栽2种。不同的水稻种植技术会选用不同的作业机械,例如,如果运用的是无序浅栽的种植技术,那么通常会应用旋转式锥盘抛秧机;如果运用的是有序浅栽的方式,那么会应用到摆秧机和播秧机等。在我国很多地区,都是应用的育秧移栽的方法,插秧和抛秧的过程主要由人工来完成,机械化的应用主要体现在以下几个方面:机械直播。运用这一方式,可以省去育秧环节,从而降低了工作量与成本,使水稻的种植更加简化。不同的作业形式都有相应的机械设备,如点播会应用到点播机,散播和条播也有相应的散播和条播机。移栽秧苗相对于直播来说,有很大的优势,可以提高工作效率,但仍然面临着一些问题,如全苗立苗和化学除草之间的问题。机械抛秧。机械抛秧具有一定的优势,如入土浅、返青快、增长快等,缺点主要表现在容易受气候条件影响,并且秧苗的分布存在问题,容易散乱、不规则,也不能充分利用地力和光照等环境条件,难以对苗数和倒伏问题进行控制。机械插播。采用机械插播技术具有多方面的优点,可以促进秧苗的分蘖,也能够提高水稻种植的效率,使秧苗的分布更加均匀,能够达到增产增收的目的。但这种技术在我国的发展仍然比较慢,处于一种较低的水平,在推广范围和规模上仍然较小。机械摆秧。这种技术是在钵体苗育秧技术的基础上发展起来的,可以通过独特的机构将钵体苗栽入水田,并是苗与苗之间的株距和行距得到很好的控制,使秧苗的种植更加有序,同时也能够在一定程度上避免环境因素的影响,但这一技术仍在探索阶段,还有很多不成熟的地方,存在着成本高、效率低等问题,需要不断的改进和完善。

2新世纪我国水稻种植机械化的发展方向

2.1钵体苗种植的机械化发展方向

在我国传统的水稻种植领域,插秧主要通过人工来完成,机械化水平较低。在人工手抛秧的过程中,虽然在一定程度上可以降低工作强度,提高了插秧的效率,但是这种作业方式存在着不准确性,不能够确保秧苗的均匀性,降低了作业的质量。因此,在未来的发展过程中,应着重发展钵体苗种植,加快秧苗种植的机械化程度。这种作业方式具有伤秧率低、质量高等优势,在我国具有很大的发展前景。针对目前钵体苗种植在发展过程中遇到的问题,要控制好钵体苗的行距和株距,使秧苗更加有序,还要引进和研发更先进的播种设备,利用新型钵体材料,提高钵体苗种植的质量和效果。

2.2水稻插秧机械化

现阶段,相对于钵体苗的种植来说,插秧机械化的发展速度较快,在我国也具有很好的基础,能够为很多种植户接受。我国水稻种植区域有自身的特点,主要表现在以小型农户居多,主要在丘陵地带进行,田块较小。这在一定程度上不利于大型插秧机械的应用和推广。为此,必须结合我国水稻种植区域的主要特点,研发出更加轻型化的设备,使插秧机械能够在小田块中高速运行。这也是水稻插秧机械化的未来发展方向。

2.3水稻直播机械化

现阶段,水稻直播技术主要应用在西方发达国家,如美国、法国和澳大利亚等国家。这些国家的直播技术已经相当成熟。与这些国家相比,我国的水稻直播技术仍然处于初期发展阶段,机械化程度较低。这是由我国水稻种植的环境条件决定的,如土面平整度和温度等,这些环境因素都会影响到直播机械化的推广和应用。另外,水稻种植技术,如种子处理的方法和除草技术等方面,也会对水稻直播机械化造成影响,例如种子处理技术会影响种子的包衣与发芽率,直播机械的精密性将会决定水稻直播的效果。为此,必须认清我国在发展水稻直播机械化过程中的制约因素,不断提高我国水稻直播机械化的技术含量和技术水平,为水稻直播机械化的发展提供人力、物力和财力的支持。相信随着技术水平的不断提高和社会经济的不断发展,我国水稻直播机械化的程度与水平一定会得到提高,从而促进水稻种植机械化在我国的不断发展。

3结语

在我国发展水稻种植机械化,能够满足我国不断增长的粮食需求,也是确保我国粮食安全的重要措施。为此,必须结合我国水稻种植机械化的发展现状,认清机械化发展过程中遇到的问题和挑战,不断加强技术的研发力度,促进水稻种植机械化在我国得到更好的发展,提高水稻种植的效益。

参考文献

化学机械抛光技术篇10

特种加工没有统一的分类方法,在分类标准上面,特种加工是按照其所利用能量形式来进行分类的,按其主要加工作用能量形式、作用机理分类如下:

(1)电能、热能的熔化、气化:对导电材料①电火花成型、穿孔;②电火花线切割;对任何材料③电子束打孔、焊接、刻蚀;④离子束蚀刻、镀覆、注入;⑤等离子弧切割、喷涂。(2)电化学能:对任何导电材料①金属离子阳极溶解的电解成型、刻字、抛光;②金属离子阳极溶解、磨削的电解研磨、绗磨;③金属离子阴极沉淀电铸精密细微复制和涂镀的刷镀、电镀。

(3)化学能:腐蚀金属材料①化学铣削的减厚、薄件成型;②化学抛光;③光化学腐蚀的光刻线。

(4)声能、机械能的磨料高频撞击:对任何脆性材料,超声波切割、打孔、焊接。

(5)光能、热能:对任何材料的熔化、气化①激光切割、打孔、焊接;②激光打标记;对任何材料的熔化、相变,激光表面热处理及表面改性。

(6)动能:冲击(剥离)水射流切割各种薄软材料。

(7)磁能:对导磁材料电磁成形。

(8)复合能:增材加工①光聚合的光敏树脂液相固化快速成形;②选着性粉末烧结快速成型;③分层黏结的薄片分层叠加快速成型;④热熔堆积的熔丝堆积快速成型;对金属材料①液电效应的液中放电成型;②火药爆炸冲击成型、焊接、硬化。在实际工作中,比较常用的特种加工方法包括电火花加工、电解加工、激光加工、电子束加工、激光加工、超声波加工等等。

2.特种加工的特点

特种加工的特点:直接利用电能、光能、声能或者是几种能量复合形式去除金属材料;一般不受加工材料物理性能制约;能够获得较高的表面光洁度;加工没有机械力;加工中可以实现能量的组合和转换,能方便的实现自动化操作和控制;主要适应三维复杂表面、细微表面、窄缝、微小孔等零件的加工。

3.特种加工的方法

特种加工主要方法如下:(1)电火花加工:属较成熟的工艺,是制造模具的主要方法,能够对切削加工难和复杂工件进行加工。主要用于难切削材料,如硬质合金和淬火钢。(2)电解加工:是通过电化学阳极溶解作用来腐蚀金属,在加工中无机械力,工件不会变形和出现残余应力。主要用于加工易变形零件或薄壁件。(3)激光加工:是运用能量密度很高的激光束照射到工件加工面,使工件发生融化或蒸发,使工件材料熔合,对工件进行焊接。激光加工的功率密度高,能够对金属材料和非金属材料加工。激光加工属无接触的加工,不用刀具,不产生机械变形和工具损耗。

4.特种加工的运用

特种加工在机械加工中有着较为广泛的运用。

4.1电气特种加工是利用电化学原理对工件进行成型加工,称电化学加工或电解加工。比如:电化学抛光、电解磨削、电解液冲刷加工等。在实际加工中主要适用范围,如,车削、磨削、成型、抛光、型面、型孔等。

4.2机械特种加工与传统的切削加工明显不同,是直接用机械能或是间接运用声能、热能、电化学能等进行加工。加工方法多样,可分为超声波加工、磨料喷射加工、热辅助加工、低应力加工等。在实际加工中主要适用范围,包括穿孔、切割、拉削、磨削、研磨等。

4.3化学特种加工是使用化学溶液酸、碱、等对金属化学反应,使金属腐蚀溶解,改变工件的尺寸和形状。它主要分为化学、光化学、热化学加工等等。在实际加工中主要适用范围,包括化学铣切加工、照相制版加工、光刻加工、刻蚀加工等。

4.4热特种加工是运用电火花放电、激光束、电子束、等离子束产生热量来熔蚀,来进行加工。加工方法多样。

5.特种加工变革了机械制造工艺

5.1特种加工延展了可加工材料特种加工可加工的材料范围,从普通材料到超硬材料和特殊材料,材料的可加工性不再与材料的硬度、强度、韧性、脆性等有关系。传统上难加工的硬质合金、淬火钢、金刚石、石英、玻璃、陶瓷等材料,可用激光、电火花、电解、超声波等特种加工来加工。相对电火花、线切割来说,淬火钢比未淬火钢更易加工。

5.2特种加工颠覆了传统的结构工艺性的评价传统的加工认为方孔、窄缝、小孔、深孔、弯孔等结构工艺性差,甚至被列为结构设计,特种加工使难事变成了易事,因为,对于电火花穿孔、电火花线切割工艺来说,加工方孔和加工圆孔的难易程度是一样的。

5.3特种加工弥补了传统的热处理工艺路线过去淬火热处理工序,只能安排在磨削之前的工艺准则,随着特种加工的出现,已成为过去。特种加工不受工件硬度的影响,为了避免淬火热处理的应力变形,可先淬火后加工。过去认为难以修复的废品,也可用特种加工方法来完成。

5.4特种加工完善了试制新产品的设计模式传统试制新产品,刀具、量具、模具、夹具、工装设计制造先行。例如:加工直齿轮需要准备滚刀或成形铣刀;加工花键孔需要准备花键孔拉刀;钣金异型孔需要准备冲模;复杂零件的试制需要准备刀具工装。如今用数控电火花线切割,可直接做花键孔、直齿轮、钣金异型孔,甚至复杂的曲面零件;增材加工法,能够快速完成试制复杂零件。由此可见,特种加工提高了试制产品速度,节约了试制新产品费用,改变了试制新产品的设计模式。

5.5特种加工承担了微细纳米加工目前,制造技术逐渐转向亚微米、纳米级,而电火花、电化学、电子束、激光等特种加工技术,是快速发展的微细和纳米加工。

6.结束语