润滑与密封

作者：张鑫，陈国美，倪自丰，季明捷，郑世坤，卞达，钱善华

单位：江南大学机械工程学院,,无锡商业职业技术学院机电技术学院,,江南大学机械工程学院;江苏省微纳增减材制造工程研究中心,,江南大学机械工程学院,,江南大学机械工程学院,,江南大学机械工程学院,,江南大学机械工程学院,

关键词：壳寡糖;化学机械抛光;吸附机制;量子化学研究;分子动力学模拟

基金：国家自然科学基金项目(52205196)；江苏省高等学校自然科学研究面上项目(19KJB460023)

为研究环保型缓蚀剂壳寡糖对304不锈钢化学机械抛光过程和抛光效果的影响，探讨其在抛光过程中与金属表面的作用方式及吸附机制，采用化学机械抛光试验、接触角测量、扫描电子显微镜(SEM)和X-射线色散能谱仪(EDS)分析等方法，研究壳寡糖有机分子对304不锈钢化学机械抛光的影响，采用量子化学计算研究壳寡糖分子的全局反应参数，分析计算反应活性位点，采用分子动力学模拟有机分子在金属表面的吸附并分析活性原子的径向分布。结果表明：CMP抛光过程中添加壳寡糖能够通过吸附作用在304不锈钢表面形成一层疏水性的薄膜，抑制氧化剂对不锈钢表面的刻蚀，提高抛光后的表面质量；在壳寡糖质量浓度为400 mg/L时得到表面粗糙度为1.65 nm的最佳表面质量。量子化学研究表明，壳寡糖的活性反应位点主要为O原子，能够在金属表面形成多中心吸附。分子动力学模拟表明，壳寡糖有机分子能够平行吸附在金属表面，有机分子中的O原子能够与铁原子形成配位键，在吸附中占据主导地位。

来源：2024年第3期

《润滑与密封》期刊编辑部

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