基于多重分形的液動壓懸浮拋光基盤流場分析研究.pdf

1、非晶薄膜是一種重要的非晶態(tài)材料，它優(yōu)異的性能使其在電子、機(jī)械、化工及國防等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。非晶薄膜襯底的質(zhì)量對非晶薄膜的性能具有重大影響。液動壓懸浮拋光方法是一種超光滑、無損傷的拋光方法，適用于非晶薄膜襯底的加工，而其基盤的流場特性是影響襯底拋光質(zhì)量的關(guān)鍵因素。本文采用了理論計算和數(shù)值模擬對不同基盤結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，運(yùn)用高速攝影技術(shù)觀察分析了工作狀態(tài)下流場中磨粒的運(yùn)動和分布情況，并運(yùn)用了多重分形理論對流場中氣泡的分布和密集度進(jìn)行了

2、分析。研究內(nèi)容主要包括以下幾部分:
　　(1)基于液體動壓原理，建立了液動壓懸浮拋光基盤數(shù)學(xué)模型，利用理論計算和數(shù)值模擬對楔形、L形、拋物線形三種典型的結(jié)構(gòu)化流道產(chǎn)生液體動壓的能力進(jìn)行了對比，分析了浮力與各結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系。結(jié)果表明在拋光過程中，楔形、拋物線形兩種結(jié)構(gòu)都能使得基盤浮起，且拋物線形結(jié)構(gòu)上浮能力稍強(qiáng)。
　　(2)研究了液動壓懸浮拋光流場特性分形試驗方法，搭建了液動壓懸浮拋光流場特性分形試驗平臺。采用高速攝影技術(shù)拍攝

3、液動壓懸浮拋光的動態(tài)流場，為流場特征分析打下基礎(chǔ)。
　　(3)采用高速攝影技術(shù)對液動壓懸浮拋光的動態(tài)流場中磨粒的運(yùn)動和分布進(jìn)行了分析，分析結(jié)果表明:在拋光盤轉(zhuǎn)速小于50r/min時，流場中磨粒分布均勻，具有較好的拋光效果;磨粒流在液動壓懸浮拋光基盤流場中的運(yùn)動符合液體動壓原理。
　　(4)基于分形和多重分形理論，利用Matlab軟件對液動壓懸浮拋光的動態(tài)流場中氣泡分布和磨粒分布進(jìn)行了提取，并計算了其多重分形譜，多重分形譜的關(guān)