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《浙江工业大学》 2009年
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紫外光固化金刚石线锯结合剂性能及应用的研究

贺锡挺  
【摘要】:现代半导体材料向着大规格、高精度、高效率和低成本发展,对传统半导体硬脆材料加工工具提出了新的技术挑战。本课题主要对紫外光固化金刚石线锯用的结合剂的制备、性能及应用进行了研究。首先合成了可以用于紫外光固化结合剂的聚氨酯丙烯酸酯,通过FT-IR和流变性能等对合成的树脂进行了表征,探讨了各种因素对结合剂固化过程及性能的影响,并考察了添加金刚石磨粒后线锯的切割性能。研究结果表明: 一、考察了以甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI)、聚酯二元醇(POL-256)、丙烯酸羟丙酯(HPA)为原料的合成过程,确定了聚氨酯丙烯酸酯(PUA)合成的最佳反应条件:反应物的摩尔比为POL-256:TDI:HPA=0.5:1:1,催化剂二月桂酸二丁基锡(DBTDL)和阻聚剂(对苯二酚)分别占总质量的0.1%,采用TDI与POL-256先反应,反应温度为40℃,后加入HPA封端的反应,反应温度为70℃的路线。合成树脂的粘度与温度的依赖关系均符合Arrhenius方程,第二步反应温度70℃,POL-256:HPA=0.5:1:1,催化剂和阻聚剂含量为0.1%时,所得到的PUA粘流活化能(E_η)最大。 二、不同聚多元醇(POL-220、聚醚220和聚醚330)合成的PUA的性能不同。通过比较不同PUA制备的光固化结合剂,发现PUA-330制备的具有最大的剪切粘接强度,相对较快的固化速度,较高的固化度和较高的硬度。 三、当PUA-330/EA/GMA质量比为8/6/12,光引发剂I-184和附着力促进剂CN146分别占总质量的5%和4%时所制备的光固化结合剂具有较快的固化速度、良好的硬度和剪切粘接强度,最大剪切粘接强度为18.3MPa,且经过后处理后最大剪切粘接强度增加到19MPa。通过加入附着力促进剂CN146或后处理都有利于提高结合剂材料的T_g。此外发现在EA/E-44混杂体系存在发白的现象,通过TEM和DMA测试表明此体系的材料可能存在IPN网络结构。 四、由自制的光固化结合剂所制造的紫外光固化金刚石结合剂线锯具有良好的性能,能很好地将金刚石固结在钢丝基材表面上,金刚石在钢丝表面是随机分布的,对玻璃棒的切割具有一定的效果。
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TG717

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