纳米颗粒胶体动压空化射流抛光技术初探(英文)-豆柴文库

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纳米颗粒胶体动压空化射流抛光技术初探(英文) ExplorationofNanoparticleColloidHydrodynamicPressureCavitationJetPolishingTechnology Introduction: Nanoparticleshavebeenwidelyusedinvariousfieldsduetotheiruniquephysicalandchemicalproperties.Theuseofnanoparticlecolloidinpolishingtechnologyhasbecomeapopularareaofresearchinrecentyears.Hydrodynamicpressurecavitationjetpolishingisanewtechnologythatusesthehigh-speedflowofamixtureofwaterandnanoparticlestopolishsurfaces.Inthispaper,wewillexplorethetheoryandmechanismofthistechnologyandpresenttheexperimentalresults. TheoryandMechanism: Thehydrodynamicpressurecavitationjetpolishingtechnologyusesthehigh-speedflowofamixtureofwaterandnanoparticlestopolishsurfaces.Thetechnologyisbasedontheprincipleofcavitation,whichreferstotheformationandsubsequentcollapseofbubblesinaliquid.Thecollapseofthebubblesgenerateshigh-energyshockwavesthatcanremovethematerialfromthesurface.Theuseofnanoparticlesinthisprocessenhancesthepolishingefficiencyandreducesthedamagetothesurface. Theprocessofhydrodynamicpressurecavitationjetpolishinginvolvesseveralsteps.Initially,amixtureofwaterandnanoparticlesisinjectedintoahigh-speedflowchamber.Themixtureisthenacceleratedtohighspeedsandejectedthroughanozzle.Asthemixtureflowsthroughthenozzle,thepressuredrops,leadingtotheformationofbubbles.Thebubblesthencollapse,generatinghigh-energyshockwavesthatremovethematerialfromthesurface. ExperimentalResults: Toevaluatetheeffectivenessofthehydrodynamicpressurecavitationjetpolishingtechnology,anexperimentwasconductedonasiliconwafersurface.Amixtureofwaterandsilicananoparticleswasusedasthepolishingmedium.Thepolishingprocesswascarriedoutusinganozzlewithadiameterof1mmandapressureof10MPa.Thepolishingtimeanddistancewerevariedtoevaluatetheeffectonthepolishingperformance. Theresultsoftheexperimentshowedthatthehydrodynamicpressurecavitationjetpolishingtechnologywashighlyeffectiveinpolishingthesiliconwafersurface.Thesurfaceroughnesswasreducedfrom4.62nmto0.4nmafter5minutesofpolishingatadistanceof1cm.Theoptimalpolish

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