[发明专利]一种基于多场耦合的铁电材料减薄加工方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及材料减薄加工，更具体地说但非限于，涉及铁电材料的表面加工方法。

背景技术

铁电材料在航空、航天、民用光电产品等领域得到广泛应用，如表面波器件、窄带滤波器、传感器、光子可调谐滤波器、声光器件、光陀螺仪等，特别是在高频表面波器件，2.5G、3G标准下的声表面波器件还没有其他商品化材料可以代替铁电材料，是无线通讯中最重要的基础材料。

铁电材料在加工过程中由于外部载荷和热场共同作用再加上自身具有的压电效应和热释电效应，会出现分子正负电中心彼此分离而产生极化现象，材料表面会产生很强的电场。由于铁电材料又具有压电逆效应，电场会产生内应力。当内部应力大于材料强度时，无须外部载荷，裂纹就会产生，导致铁电材料破损，降低铁电材料的加工成品率。

目前的铁电材料表面加工技术，主要从材料机械特性角度来选择加工方法，铁电材料的极化特性及其逆效应没有引起足够重视，而极化现象产生的电场能量相当惊人，可以在不借助于任何外部载荷和热的条件下完成中子和氦离子的核聚变过程，无需外部载荷，电场对于加工的影响就足以导致铁电材料破损，因此，研究、开发一种基于多场耦合的铁电材料减薄加工方法尤为必要。

发明内容

为了克服现有的铁电材料减薄加工方法的加工效率较低的不足，本发明提供一种提高加工效率的基于多场耦合的铁电材料减薄加工方法。

为了解决上述技术问题提供了如下技术方案：

一种基于多场耦合的铁电材料减薄加工方法，铁电材料表面减薄加工时施加反向电场，反向热场和化学场等多场耦合，所述方法包括以下步骤：

(1)表面加工铁电材料，砂轮以n_s的转速，f的进给速度对铁电材料进行加工，铁电材料的转速是n_w；

(2)加工时施加反向电场，反向热场和化学场等，形成电场，热场和化学场等多场耦合交互作用。

进一步，所述铁电材料为具有铁电相的功能材料，包括钽酸锂，铌酸锂，钛酸钡或磷酸二氢钾等。

再进一步，所述铁电材料的形状为圆形晶片状。

更进一步，所述步骤(1)的表面加工包含立式或卧式端面磨削。

所述的砂轮端面非整体，阵列粘附设定厚度的砂轮牙块，牙块的几何形状为心形或矩形。

所述铁电材料粘附在基盘上。

所述的基盘为铝合金或玻璃基盘。

所述基盘与真空吸盘连接。

所述真空吸盘材料包括多孔陶瓷。

所述粘附材料包含石蜡。

本发明的技术构思为：铁电材料的减薄方法是通过施加反向电场、反向热场和化学场等多场耦合作用来抵消铁电材料加工时由于极化作用产生的正负电荷而引起的内电场，来降低内电场对铁电材料加工破损的风险，有助于提高加工效率。在一个实施方案中，表面加工方法包含端面磨削，加工材料包含钽酸锂为代表的铁电材料，以及外加反向电场、反向热场和化学场。

本发明的有益效果为：提高了加工效率。

附图说明

图1是按照本发明一个实施方案的加工示意图。

图2是按照本发明所述的外加多场耦合作用原理示意图。

图3是按照本发明一个实施方案的砂轮端面示意图。

具体实施方法

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参照图1～图3，一种基于多场耦合的铁电材料减薄加工方法，包括以下步骤：

(1)参照图1，立式端面磨削加工铁电材料，砂轮1以n_s的转速，f的进给速度对钽酸锂晶片2进行加工，钽酸锂晶片2的转速是n_w。

(2)参照图2，加工时施加反向电场5，反向热场6和化学场7等加工方法。

(3)所述砂轮1，参照图3，端面非整体，阵列粘附金刚石磨粒的砂轮块6，砂轮块的几何形状包含心形。参照图2，所述钽酸锂晶片2，粘附于基盘3上，基盘3以真空吸盘4实现定位夹紧。

(4)所述钽酸锂晶片2的粘附方式，是以被加热后呈熔融状态的石蜡涂于基盘3表面，钽酸锂晶片2排除气泡后均匀粘附在基盘3上，待石蜡凝固实现粘附。

所述真空吸盘4材料包括多孔陶瓷。

所述铁电材料为具有铁电相的功能材料，典型材料包含钽酸锂，铌酸锂，钛酸钡，磷酸二氢钾等。铁电材料的形状为晶片状。

所述的砂轮端面非整体，阵列粘附一定厚度的砂轮牙块，牙块的几何形状包含心形和矩形等形状。