第二十二届中国磨粒技术学术会议主题报告速览

马宇昊　尹韶辉　刘坚　李明泽　索鑫宇

9 月22 日至24 日，第二十二届中国磨粒技术学术会议在江苏无锡召开，参会专家、学者近500 人。本次会议共邀请到12 位专家学者进行主题报告，分别展示了磨粒技术领域的最新发展和学术成果。

华侨大学徐西鹏教授报告了一种金刚石衬底的高效低损伤反应磨削加工中活性磨料选择方法。通过第一性原理计算、真空热处理实验、激光诱导等离子体刻蚀实验等方式遴选适宜辅助研磨金刚石的活性金属元素，然后通过添加活性金属微粉和将活性金属镀覆在磨粒表面等方法制备出含活性金属的磨削砂轮，分别采用恒进给切入式磨削和恒载荷端面磨削两种方式研究了含活性金属砂轮反应磨削金刚石的磨削机理、磨削质量和磨削效率。

华中科技大学陈学东教授针对超精密运动工作台超稳结构设计、超精运动控制及超静环境减振等问题，介绍了纳米精度运动系统多物理场耦合动力学仿真与设计、超精密宏微主从-双台交叉同步控制以及准零刚度减振-稳姿等技术的研究进展，并介绍了这些技术在IC 制造装备研制中的实际应用。

澳大利亚昆士兰大学黄含教授在报告中对硬脆材料延性域加工的前期工作进行了系统回顾，并重点介绍了脆性材料延性域加工的理论依据，以及阈值破坏机理对脆性材料去除模型的影响。最后介绍了半导体晶体材料加工去除机理和磨削工艺开发的一些案例，根据自己的研究经验提出未来脆性材料延性域加工领域需要解决的关键问题。

南方科技大学张璧教授的报告聚焦磨削加工过程中复合材料的去除机理、加工表面完整性和先进磨削技术等，汇报国内外研究机构在各类复合材料的磨削加工研究方面的最新进展，首次提出复合材料磨削加工过程中的四大效应，即尺寸效应、各向异性效应、界面效应和热效应，这四大效应可能会共同影响复合材料的磨削加工结果。进一步提出抑制复合材料零件磨削加工问题的方案与策略，以便獲得良好的磨削加工精度、质量和效率。

湖南大学尹韶辉教授在报告中从“新方法、新工具、新工艺、新装备、新应用”的角度对超精密光学玻璃元件模压成型制造成套关键工艺及装备进行系统介绍，重点介绍团队在超精密复合加工机床及工艺、模具材料及加工技术、模压成型工艺及装备等方面的研究进展。最后，对光学玻璃元件模压成形技术面临的技术难题和未来发展趋势进行分析与展望。

天津大学林彬教授报告了陶瓷基复合材料表面评价方法和表面轮廓测量技术。在表面轮廓测量理论与应用方面，提出多传感器融合测量方法，重点关注解决新一代高超音速导弹天线罩几何精度测量问题，在以下三个方面取得在机测量系统理论和工程创新：弱刚度测量主机的体积精度校准、多传感器测头标定与系统集成、多传感器协同测量规划与数据融合。在复合材料表面缺陷在线测量方面，提出基于扩展GPS 的复合材料复杂曲面产品几何精度评定方法和基于Maskpoint网络的复合材料表面缺陷分割理论，构建μ 级在机测量评定系统，开发“ Measworks” 、“中航智眼”等高性能智能制造工业软件，实现为某系列关键构件建立近实时表面缺陷识别系统。

哈尔滨工业大学陈明君教授的报告论述了惯性导航技术在国防和民用领域的重要作用，归纳了高精度惯导陀螺仪研究的最新进展；针对目前惯性导航级三大主宰陀螺亦即光纤陀螺、激光陀螺及半球谐振陀螺等，重点讲解了半球谐振陀螺仪的工作原理及其熔石英半球谐振子核心器件的超精密加工技术；探究了谐振子加工精度、表面质量与损伤层对其使役性能的影响规律，研制出谐振子异形薄壁复杂构件超精密磨抛加工装备，阐明了熔石英硬脆材料超精密磨削亚表面损伤行为与材料去除机理，提出了热力-化学-磁场-流场耦合的多能场复合高效低损伤超精密磨抛加工方法，实现了谐振子零件的高性能超精密加工，并在国防尖端装备上得到了典型应用。

湖南大学金滩教针对航空发动机高温合金关键零部件的高性能磨削技术发展与挑战，报告了航发叶片榫齿缓进深切磨削技术中的大切深、复杂曲面接触条件下的磨削传热问题，以及磨削过程智能监控与优化技术，镍基高温合金高精度螺纹磨削工艺优化，高硬HVOF 碳化钨涂层高速磨削工艺等高性能磨削技术。报告的最后，他提出了面向航空发动机的磨削制造技术的未来展望。

株洲中车时代半导体有限公司罗海辉博士在报告中指出，大功率半导体芯片作为电力电子系统的“CPU”和高效节能减排的主力军，随着新能源装备和新能源汽车市场的发展，其应用需求不断扩大。大功率半导体芯片高功率密度、高工作结温、高可靠性的性能，对其制造工艺特别是特色工艺提出了更高的要求和挑战。罗海辉博士还介绍了大功率半导体芯片制造中的特色工艺及其在器件中的作用，探讨了晶圆减薄、寿命控制、激光退火等特色关键工艺技术，最后展望了大功率半导体制造技术面临的挑战。

南京航空航天大学朱永伟教授从磨粒加工的需求出发，提出了聚集体磨粒研究的出发点，分析了固结磨料工具中磨粒微破碎的实现途径，比较了单晶金刚石磨粒与聚集体金刚石磨粒的摩擦磨损特性和其磨屑特征，提出了固结聚集体金刚石磨料垫自修正的实现机理及加工不同特性工件时自修整的实现策略。报告还汇报了团队在多种典型工件的固结磨料加工工艺探索和“以研代磨”工作的研究进展。

大连理工大学董志刚教授在报告中针对传统化学机械抛光（ chemical mechanical polishing， CMP） 加工GaN 基片的材料去除率极低的问题，提出了光电化学机械抛光（photo-electrical chemical mechanical polishing，PECMP）新方法，构建了基于光电化学适配性的PECMP加工体系；研究加工过程中光电化学作用对材料去除的影响规律，揭示了GaN 基片PECMP 加工过程中材料去除作用机理和超光滑表面的形成机制，进一步确定了GaN 基片PECMP 加工的合理工艺条件和工艺参数，开发出PECMP 原理样机和工程样机。采用新工艺抛光GaN 基片，实现了GaN 基片的低损伤高效抛光，与传统CMP 工艺相比抛光效率提高一个量级以上。

郑州磨料磨具磨削研究所赵延军高工在报告中围绕“如何实现工具的高性能化”问题，介绍了高性能超硬材料磨具的内涵，探讨了高性能超硬材料磨具的制造、检测及应用，以期实现技术自主可控。

中国工程物理研究院机械制造工艺研究所海阔副研究员在报告中探讨了柱面光学元件在超精密制造全流程中涉及的高精度低损伤磨削、磁流变超精密抛光、非球面高精度干涉测量等关键技术，并对该类型元件的超精密制造技术的未来发展提出了建议和展望。

大会次日安排了83 个分会场报告，分会场主题包括高效精密磨削技术、超精密磨抛加工技术、关键制造技术及装备研发等。

本次会议由中国机械工程学会生产工程分会（磨粒技术）主办，湖南大学无锡半导体先进制造创新中心、湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心承办。