The invention relates to a brittle material nano cutting method using focused ion beam implantation includes: to be processed for fragile material substrate in focused ion beam sample chamber; by electron beam imaging system on the morphology observation, selection of processing area; using a focused ion beam to the substrate in the selected region of the controllable Ion Implantation Modification the processed modified samples; SEM in situ nano cutting platform is arranged on the focused ion beam sample chamber, controllable quantitative nanometric cutting of different cutting depth on the modified substrate using SEM in situ nano cutting platform. The invention can effectively reduce the tool wear and improve the processing quality of the processed brittle material surface.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种纳米切削方法,更具体而言,涉及一种脆性材料纳米切削方法,该方法可用于微纳制造、光学和电子等领域。
技术介绍
聚焦离子束(Focused ion beam,FIB)加工技术在微纳米结构的加工中得到了广泛的应用。聚焦离子束系统不仅能够去除材料(铣削加工),还具有添加材料(离子注入和沉积)加工的能力。离子注入是采用高能离子轰击样品表面,使高能离子射入样品,入射离子通过与工件中的原子碰撞,逐渐失去能量,最后停留在样品表层。与传统的硬脆材料纳米切削相比,运用聚焦离子束系统进行离子注入改性,使被加工样品表面塑性增强,硬度和脆性减弱。不仅可以大大提高被加工表面的加工质量,还可以抑制刀具磨损。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供一种基于聚焦离子束注入的脆性材料纳米切削方法用以以有效减小刀具磨损,提高被加工脆性材料表面的加工质量。本专利技术的目的是通过下述方案实现的:一种基于聚焦离子束注入的脆性材料纳米切削方法,包括下列步骤:(1)将待加工脆性材料基底置于聚焦离子束样品室;(2)通过电子束成像系统对其进行形貌观测,选取加工区域;(3)利用聚焦离子束对基底在选定好的区域进行可控离子注入改性加工得到改性样品;(4)将SEM原位在线纳米切削平台置于所述的聚焦离子束样品室内,利用SEM原位在线纳米切削平台对改性后基底进行不同切削深度的可控定量纳米切削加工,加工方法为:将纳米切削平台的隔离平台11通过预紧螺钉6固定在扫描电子显微镜SEM的基座10上,然后把改性样品放置在扫描电子显微镜SEM的样品台3上,调节SEM的第一微动台7和第二微动台8在X、Y、Z三个方向上 ...
【技术保护点】
一种基于聚焦离子束注入的脆性材料纳米切削方法,包括下列步骤:(1)将待加工脆性材料基底置于聚焦离子束样品室;(2)通过电子束成像系统对其进行形貌观测,选取加工区域;(3)利用聚焦离子束对基底在选定好的区域进行可控离子注入改性加工得到改性样品;(4)将SEM原位在线纳米切削平台置于所述的聚焦离子束样品室内,利用SEM原位在线纳米切削平台对改性后基底进行不同切削深度的可控定量纳米切削加工,加工方法为:将纳米切削平台的隔离平台(1)(1)通过预紧螺钉(6)固定在扫描电子显微镜SEM的基座(1)0上,然后把改性样品放置在扫描电子显微镜SEM的样品台(3)上,调节SEM的第一微动台(7)和第二微动台(8)在X、Y、Z三个方向上的运动,使改性样品靠近刀具(4)从而实现对刀,对刀完成后,通过软件控制纳米切削平台上的纳米微动台(5)在X和Y方向的运动实现可控定量的切削加工,其中X方向为刀具的进给方向,Y方向为切深方向,整个对刀和切削过程均在扫描电镜SEM的监测下完成,若需移除或者提取切屑,则可以使用安装在纳米切削平台上的纳米机械手(9)。
【技术特征摘要】
1.一种基于聚焦离子束注入的脆性材料纳米切削方法,包括下列步骤:(1)将待加工脆性材料基底置于聚焦离子束样品室;(2)通过电子束成像系统对其进行形貌观测,选取加工区域;(3)利用聚焦离子束对基底在选定好的区域进行可控离子注入改性加工得到改性样品;(4)将SEM原位在线纳米切削平台置于所述的聚焦离子束样品室内,利用SEM原位在线纳米切削平台对改性后基底进行不同切削深度的可控定量纳米切削加工,加工方法为:将纳米切削平台的隔离平台(1)(1)通过预紧螺钉(6)固定在扫描电...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐宗伟,国晨,房丰洲,兀伟,刘冰,何忠杜,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津;12
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。