大气等离子体电极结构对碳化硅去除函数的影响

• 作者: 宋力 顿爱欢 王哲 吴伦哲 彭冰 徐学科
• 来源期刊: 中国激光
• 关键词: 表面光学 大气等离子体抛光 碳化硅 去除函数 超精密加工
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 激光制造|Laser Manufacturing
• 页码范围: 37-45
• 页数: 9页
• 分类号: O439
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202047.1002002

摘要

大气等离子体抛光(APPP)是一种非接触式的化学刻蚀加工方法,具有效率高、成本低、精度高等优点,可以作为碳化硅(SiC)加工的一种有效手段.基于APPP气体放电理论和尖端电场畸变效应,分析了电极结构对等离子体放电稳定性和去除函数的影响;从理论上推导了APPP加工SiC的最优电极尖端半径,并进行了实验验证.在最优电极的基础上,系统分析了不同加工参数下APPP刻蚀SiC的去除函数的特性.通过优化电极结构和工艺参数,对直径为50 mm、初始面形误差峰谷(PV)值为475.846 nm、初始面形误差均方根(RMS)为124.771 nm的无压烧结碳化硅(S-SiC)进行加工,加工21 min后,S-SiC工件的PV值降低至103.510 nm,RMS值降低至12.148 nm,RMS收敛率达90.26％.实验结果显示:APPP加工SiC比大多数传统加工方法的效率更高.