第二十二屆中國磨粒技術學術會議主題報告速覽

馬宇昊　尹韶輝　劉堅　李明澤　索鑫宇

9 月22 日至24 日，第二十二屆中國磨粒技術學術會議在江蘇無錫召開，參會專家、學者近500 人。本次會議共邀請到12 位專家學者進行主題報告，分別展示了磨粒技術領域的最新發展和學術成果。

華僑大學徐西鵬教授報告了一種金剛石襯底的高效低損傷反應磨削加工中活性磨料選擇方法。通過第一性原理計算、真空熱處理實驗、激光誘導等離子體刻蝕實驗等方式遴選適宜輔助研磨金剛石的活性金屬元素，然后通過添加活性金屬微粉和將活性金屬鍍覆在磨粒表面等方法制備出含活性金屬的磨削砂輪，分別采用恒進給切入式磨削和恒載荷端面磨削兩種方式研究了含活性金屬砂輪反應磨削金剛石的磨削機理、磨削質量和磨削效率。

華中科技大學陳學東教授針對超精密運動工作臺超穩結構設計、超精運動控制及超靜環境減振等問題，介紹了納米精度運動系統多物理場耦合動力學仿真與設計、超精密宏微主從-雙臺交叉同步控制以及準零剛度減振-穩姿等技術的研究進展，并介紹了這些技術在IC 制造裝備研制中的實際應用。

澳大利亞昆士蘭大學黃含教授在報告中對硬脆材料延性域加工的前期工作進行了系統回顧，并重點介紹了脆性材料延性域加工的理論依據，以及閾值破壞機理對脆性材料去除模型的影響。最后介紹了半導體晶體材料加工去除機理和磨削工藝開發的一些案例，根據自己的研究經驗提出未來脆性材料延性域加工領域需要解決的關鍵問題。

南方科技大學張璧教授的報告聚焦磨削加工過程中復合材料的去除機理、加工表面完整性和先進磨削技術等，匯報國內外研究機構在各類復合材料的磨削加工研究方面的最新進展，首次提出復合材料磨削加工過程中的四大效應，即尺寸效應、各向異性效應、界面效應和熱效應，這四大效應可能會共同影響復合材料的磨削加工結果。進一步提出抑制復合材料零件磨削加工問題的方案與策略，以便獲得良好的磨削加工精度、質量和效率。

湖南大學尹韶輝教授在報告中從“新方法、新工具、新工藝、新裝備、新應用”的角度對超精密光學玻璃元件模壓成型制造成套關鍵工藝及裝備進行系統介紹，重點介紹團隊在超精密復合加工機床及工藝、模具材料及加工技術、模壓成型工藝及裝備等方面的研究進展。最后，對光學玻璃元件模壓成形技術面臨的技術難題和未來發展趨勢進行分析與展望。

天津大學林彬教授報告了陶瓷基復合材料表面評價方法和表面輪廓測量技術。在表面輪廓測量理論與應用方面，提出多傳感器融合測量方法，重點關注解決新一代高超音速導彈天線罩幾何精度測量問題，在以下三個方面取得在機測量系統理論和工程創新：弱剛度測量主機的體積精度校準、多傳感器測頭標定與系統集成、多傳感器協同測量規劃與數據融合。在復合材料表面缺陷在線測量方面，提出基于擴展GPS 的復合材料復雜曲面產品幾何精度評定方法和基于Maskpoint網絡的復合材料表面缺陷分割理論，構建μ 級在機測量評定系統，開發“ Measworks” 、“中航智眼”等高性能智能制造工業軟件，實現為某系列關鍵構件建立近實時表面缺陷識別系統。

哈爾濱工業大學陳明君教授的報告論述了慣性導航技術在國防和民用領域的重要作用，歸納了高精度慣導陀螺儀研究的最新進展；針對目前慣性導航級三大主宰陀螺亦即光纖陀螺、激光陀螺及半球諧振陀螺等，重點講解了半球諧振陀螺儀的工作原理及其熔石英半球諧振子核心器件的超精密加工技術；探究了諧振子加工精度、表面質量與損傷層對其使役性能的影響規律，研制出諧振子異形薄壁復雜構件超精密磨拋加工裝備，闡明了熔石英硬脆材料超精密磨削亞表面損傷行為與材料去除機理，提出了熱力-化學-磁場-流場耦合的多能場復合高效低損傷超精密磨拋加工方法，實現了諧振子零件的高性能超精密加工，并在國防尖端裝備上得到了典型應用。

湖南大學金灘教針對航空發動機高溫合金關鍵零部件的高性能磨削技術發展與挑戰，報告了航發葉片榫齒緩進深切磨削技術中的大切深、復雜曲面接觸條件下的磨削傳熱問題，以及磨削過程智能監控與優化技術，鎳基高溫合金高精度螺紋磨削工藝優化，高硬HVOF 碳化鎢涂層高速磨削工藝等高性能磨削技術。報告的最后，他提出了面向航空發動機的磨削制造技術的未來展望。

株洲中車時代半導體有限公司羅海輝博士在報告中指出，大功率半導體芯片作為電力電子系統的“CPU”和高效節能減排的主力軍，隨著新能源裝備和新能源汽車市場的發展，其應用需求不斷擴大。大功率半導體芯片高功率密度、高工作結溫、高可靠性的性能，對其制造工藝特別是特色工藝提出了更高的要求和挑戰。羅海輝博士還介紹了大功率半導體芯片制造中的特色工藝及其在器件中的作用，探討了晶圓減薄、壽命控制、激光退火等特色關鍵工藝技術，最后展望了大功率半導體制造技術面臨的挑戰。

南京航空航天大學朱永偉教授從磨粒加工的需求出發，提出了聚集體磨粒研究的出發點，分析了固結磨料工具中磨粒微破碎的實現途徑，比較了單晶金剛石磨粒與聚集體金剛石磨粒的摩擦磨損特性和其磨屑特征，提出了固結聚集體金剛石磨料墊自修正的實現機理及加工不同特性工件時自修整的實現策略。報告還匯報了團隊在多種典型工件的固結磨料加工工藝探索和“以研代磨”工作的研究進展。

大連理工大學董志剛教授在報告中針對傳統化學機械拋光（ chemical mechanical polishing， CMP） 加工GaN 基片的材料去除率極低的問題，提出了光電化學機械拋光（photo-electrical chemical mechanical polishing，PECMP）新方法，構建了基于光電化學適配性的PECMP加工體系；研究加工過程中光電化學作用對材料去除的影響規律，揭示了GaN 基片PECMP 加工過程中材料去除作用機理和超光滑表面的形成機制，進一步確定了GaN 基片PECMP 加工的合理工藝條件和工藝參數，開發出PECMP 原理樣機和工程樣機。采用新工藝拋光GaN 基片，實現了GaN 基片的低損傷高效拋光，與傳統CMP 工藝相比拋光效率提高一個量級以上。

鄭州磨料磨具磨削研究所趙延軍高工在報告中圍繞“如何實現工具的高性能化”問題，介紹了高性能超硬材料磨具的內涵，探討了高性能超硬材料磨具的制造、檢測及應用，以期實現技術自主可控。

中國工程物理研究院機械制造工藝研究所海闊副研究員在報告中探討了柱面光學元件在超精密制造全流程中涉及的高精度低損傷磨削、磁流變超精密拋光、非球面高精度干涉測量等關鍵技術，并對該類型元件的超精密制造技術的未來發展提出了建議和展望。

大會次日安排了83 個分會場報告，分會場主題包括高效精密磨削技術、超精密磨拋加工技術、關鍵制造技術及裝備研發等。

本次會議由中國機械工程學會生產工程分會（磨粒技術）主辦，湖南大學無錫半導體先進制造創新中心、湖南大學國家高效磨削工程技術研究中心承辦。