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CN111059992B - 一种半导体级单晶硅晶棒定向测试装置 - Google Patents

一种半导体级单晶硅晶棒定向测试装置 Download PDF

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CN111059992B CN201911194577.XA CN201911194577A CN111059992B CN 111059992 B CN111059992 B CN 111059992B CN 201911194577 A CN201911194577 A CN 201911194577A CN 111059992 B CN111059992 B CN 111059992B
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Jiangsu Mingna Semiconductor Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种半导体级单晶硅晶棒定向测试装置，包括柜体，所述柜体底面靠近四个顶角的位置处设置有移动滚轮，所述柜体前端面靠近顶部的位置处设置有书写板，所述柜体顶面靠近左、右两侧的位置处设置有支撑块，所述支撑块顶面之间靠近顶部的位置处设置有固定横杆，所述固定横杆中间的位置处设置有测量装置；本装置可以更换测量盖板和辅助盖板，来满足不同直径的硅晶棒，同时在测量的过程中只需观察连接板的状态，操作比较简单，同时方便记录，在底部设置有移动滚轮，方便移动，本装置的结构较为简单，成本较为低廉，适合推广使用。所述固定横杆由耐磨铝合金材料按常规工艺制备而成，具有较好的硬度、耐磨性等优点。

Description

一种半导体级单晶硅晶棒定向测试装置
技术领域
本发明涉及一种半导体级单晶硅晶棒定向测试装置。
背景技术
人工生产出来的单晶硅晶棒在加工出各种规格晶片前，需要利用磨削设备将晶棒柱面加工出参考边，并按测定角度值将晶棒粘结在料板上，进行晶棒粘接，晶棒需要有相配套的可将晶棒柱面参考边根据需要指向需要的角度，但是在现有技术中，还没有设备能较方便，快速的对角度和参考边的情况进行测量。
为了提高半导体级单晶硅晶棒定向测试装置的使用寿命等，可以采用铝合金制作装置中固定横杆。铝合金的密度低，耐腐蚀性能好，抗疲劳性能较高，比强度和比刚度都比较大，与结构钢甚至超高强度钢相当，所以在航空工业中得到广泛应用，用以减轻飞机结构重量，提高运载能力和速度。铝合金材料由于其较高的比强度、良好的耐蚀性等卓越的性能，已经广泛的应用于航空航天、机械、化工、人体植入材料等领域。然而，铝合金硬度较低，耐磨性差，严重影响了其优势的发挥，因此，提高铝合金的耐磨性具有非常重要的意义。目前，提高铝合金的耐磨性的方法主要由表面离子渗氮、激光熔覆、等离子喷涂、化学气相沉积、化学镀等，其中化学镀方法由于工艺简便、无需外加电流供应、操作过程简单、对基体的适应性强、无需大型设备、成本较低等显著优势受到了普遍欢迎，经过化学镀镍后可大大提高表面硬度、耐磨性和耐油气冲刷性能，可以大大拓宽铝合金材料的应用环境酸。但随着近年来对铝合金耐磨性要求的进一步提升，铝合金表面常规化学镀镍涂层已难以满足需要。铝合金上镀覆比钢铁和铜等金属材料上镀覆要困难和复杂得多，由于其性质活泼，表面在空气中极易与氧发生反应生成一层氧化膜，这层氧化膜的存在妨碍了铝合金进一步的表面处理；同时铝的电极电位很负，浸入镀液时能与多种金属离子进行置换反应，在铝上生成接触镀层，使镀层与铝基体的结合强度降低。目前铝合金化学镀的前处理方式工序较复杂，一般采用浸锌或浸锡后闪镀铜或闪镀镍的方法，工艺流程较长，工艺中需要控制的参数较多，工艺控制难度较大。人们已经发现通过在化学镀溶液中加入一些硬质颗粒可以提高涂层的耐磨性，然而并非所有的硬质颗粒均有好的耐磨效果，此外，如何提高这些硬质颗粒在涂层中的分散性，并提高这些硬质颗粒与涂层以及基体的结合能力是提高涂层的耐磨性亟待解决的重要问题。
基于上述问题，需要提供一种可以解决问题的单晶硅晶棒定向测试装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种半导体级单晶硅晶棒定向测试装置。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种半导体级单晶硅晶棒定向测试装置，包括柜体，所述柜体底面靠近四个顶角的位置处设置有移动滚轮，所述柜体前端面靠近顶部的位置处设置有书写板，所述柜体顶面靠近左、右两侧的位置处设置有支撑块，所述支撑块顶面之间靠近顶部的位置处设置有固定横杆，所述固定横杆中间的位置处设置有测量装置。
优选地，所述柜体前端面靠近底部的位置处设置有门板，所述门板前端面的位置处设置有手柄。
优选地，所述柜体内侧的位置处设置有配合所述书写板的支撑条，所述书写板底面的位置处设置有文件框。
优选地，所述书写板底面靠近前端的位置处设置有扣板。
优选地，所述测量装置包括移动套管，所述移动套管侧面的位置处设置有配合所述固定横杆的贯穿孔，所述移动套管底面的位置处设置有连接杆，所述连接杆底面的位置处设置有测量盖板，所述测量盖板内侧的位置处设置有接触板，所述柜体顶面的中间位置处设置有配合所述测量盖板的辅助盖板。
优选地，所述接触板顶面的位置处设置有连接板，所述连接板竖向贯穿所述测量盖板，所述连接板位于所述测量盖板底面的位置处设置有复位弹簧，所述连接板位于所述测量盖板顶面的位置处设置有限位环，所述连接板表面位于所述限位环底部的位置处设置有刻度尺。
优选地，所述固定横杆由耐磨铝合金材料按常规工艺制备而成，所述耐磨铝合金材料的制备工艺为：
Ⅰ.将铝合金原料混合，置于700-750℃下进行熔融，完全熔融后得铝合金熔液；
Ⅱ.将铝合金熔液升温至800-850℃，加入精炼剂、月桂醇硫酸钠，在750-800℃下搅拌1-4h，接着加入六氯乙烷，其中所述铝合金熔液、精炼剂、月桂醇硫酸钠、六氯乙烷的质量比为100：(0.6-1.8)：(1-1.5)：(0.05-0.08)，在750-800℃下搅拌3-15min，静置20-50min，接着浇入温度为400-450℃的模具内，得到合金铸锭；对上述合金铸锭进行均匀化处理，在350-520℃下保温20-35h，得到均匀化处理的合金；
Ⅲ.对上述均匀化处理的合金进行固溶处理，固溶处理温度为500-560℃，固溶时间为1-8h，最后采用空冷的冷却方法进行冷却，冷却至100-160℃，得到固溶处理的合金；将固溶处理的合金进行时效处理，时效处理温度为100-160℃，时效处理的时间为20-28h，冷却，即得铝合金前体；
Ⅳ.按(20-40)：(20-30)：(20-40)：100的质量比，氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠、水混合，置于40-50℃下超声3-6min，得到碱洗液；将铝合金前体置于铝合金前体质量5-15倍的碱洗液中，在60-80℃下洗涤10-20min，取出后用水清洗至中性，干燥，得到碱洗后的铝合金；
Ⅴ.按(0.002-0.004)：(0.004-0.008)：(0.002-0.004)：100的质量比，将磷酸、盐酸、硝酸、水混合，置于40-50℃下超声3-6min，得到酸洗液；将碱洗后的铝合金置于酸洗液中，在20-35℃下洗涤10-30min，取出后用水清洗至中性，干燥，得到酸洗后的铝合金；
Ⅵ.将酸洗后的铝合金转入化学镀溶液中，调节pH至7-7.5，在80-85℃下超声施镀5-10min，调节pH至6-6.5，维持超声条件不变，在90-95℃下继续超声施镀20-40min，取出，用水清洗至中性，干燥，最后置于420-460℃下保温1-3h，冷却，即得。
所述铝合金原料按质量份计，包括：铝基体70-80份、锌10-12份、铜5-8份、硅2-5份、镁10-14份、锰1-2份、铬2-4份、镍2-4份、稀土金属0.1-1.5份。
所述稀土金属按质量份计，包括以下组成：镨1.5-3份、钕0.8-2.6份、钬1-2份、镝0.5-1.5份、镱0.6-1份。
所述精炼剂由以下质量份原料组成：氯化钠10-20份、氟化钠8-16份、石墨5-7份、氟化钙3-6份。
所述化学镀溶液由下述质量份原料制备而来：硫酸镍3.2-4份、次亚磷酸钠3-4.5份、丙酸0.002-0.005份、络合剂3-4份、缓冲剂0.5-1份、表面活性剂0.005-0.01份、稳定剂0.005-0.01份、耐磨增强剂0.05-0.1份、水90-100份。
所述化学镀溶液的制备方法为：先对耐磨增强剂进行球磨处理，球磨1-6h，得到预处理的耐磨增强剂；将硫酸镍、次磷酸钠、表面活性剂、稳定剂、水混合，搅拌均匀，接着加入丙酸、络合剂、缓冲剂，继续进行搅拌，混匀后加入预处理的耐磨增强剂，搅拌均匀后即得。
所述络合剂包括柠檬酸钠、乳酸、酒石酸钠中的一种或多种。
所述缓冲剂包括硼酸、醋酸钾、硼砂、焦磷酸钾中的一种或多种。
所述表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠或/和烷基葡糖苷。
所述稳定剂包括三氯化铟和/或乙酸铅。
优选地，所述稳定剂由三氯化铟、乙酸铅按(1-5)：(1-5)的质量比混合而成。
所述耐磨增强剂包括纳米铜粉改性金刚石和/或改性蒙脱土。
优选地，所述耐磨增强剂由纳米铜粉改性金刚石、改性蒙脱土按(1-5)：(1-5)的质量比混合而成。
所述纳米铜粉改性金刚石的制备方法为：按1：(400-600)的质量比，将纳米铜粉、金刚石，在80-100℃下搅拌30-60min，得到混合物；将混合物放入真空烧结炉中，按80-100℃/h的速率升温至400-600℃，在400-600℃、绝对压强为0.08-0.09MPa的条件下烧结2-8h，降温至25-35℃，得到烧结后的金刚石，用无水乙醇清洗1-3次，最后置于60-80℃下进行烘干，烘干时间为20-60min，得到纳米铜粉改性金刚石。
所述改性蒙脱土的制备方法为：将蒙脱土置于250-500℃下焙烧5-8h，冷却，得到预处理的蒙脱土；按(0.002-0.004)：(0.004-0.008)：100的质量比，将磷酸、盐酸、水混合，置于40-50℃下超声3-6min，得到混合酸溶液，接着加入预处理的蒙脱土，所述混合酸溶液、预处理的蒙脱土的质量比为100：(0.2-0.5)，在50-80℃下加热搅拌20-40min，静置1-3h后，离心，去除上清液后用水进行洗涤至中性，干燥，最后置于300-500℃下焙烧2-5h，即得；
或者：
将蒙脱土置于250-500℃下焙烧5-8h，冷却，得到预处理的蒙脱土；将按(0.04-0.07)：(0.04-0.07)：30的质量比，将N-溴代琥珀酰亚胺、月桂基三甲基溴化铵、无水乙醇混合，得到混合液，向上述预处理的蒙脱土中加入所得混合液，所述预处理的蒙脱土、混合液的质量体积比为1：(2-6)(g/mL)，在60-80℃下搅拌20-40min后，得到混合料，接着加入混合料质量2-5％的氯化铝，继续搅拌20-40min，离心，去除上清液后得到改性产物，用水进行洗涤2-6次，干燥，最后置于300-500℃下焙烧2-5h，即得。
优选地，所述改性蒙脱土的制备方法为：将蒙脱土置于250-500℃下焙烧5-8h，冷却，得到预处理的蒙脱土；按(0.002-0.004)：(0.004-0.008)：100的质量比，将磷酸、盐酸、水混合，置于40-50℃下超声3-6min，得到混合酸溶液，接着加入预处理的蒙脱土，所述混合酸溶液、预处理的蒙脱土的质量比为100：(0.2-0.5)，在50-80℃下加热搅拌20-40min，静置1-3h后，离心，去除上清液后用水进行洗涤至中性，干燥，得到酸改性蒙脱土；按(0.04-0.07)：(0.04-0.07)：30的质量比，将N-溴代琥珀酰亚胺、月桂基三甲基溴化铵、无水乙醇混合，得到混合液，向上述酸改性蒙脱土中加入所得混合液，所述酸改性蒙脱土、混合液的质量体积比为1：(2-5)(g/mL)，在60-80℃下搅拌20-40min后，得到混合料，接着加入混合料质量2-5％的氯化铝，继续搅拌20-40min，离心，去除上清液后得到改性产物，用水进行洗涤2-6次，干燥，最后置于300-500℃下焙烧2-5h，即得。
本发明的工作原理：
首先根据硅晶棒的直径选择所需要的测量盖板和辅助盖板，然后将硅晶棒放置在测量盖板和辅助盖板之间的位置处，然后通过操作移动套管，实现测量盖板进行前后移动，同时观察连接板的动向，若连接板向上抬起，露出刻度尺，即表示该处过高，并借助书写板记录数据。
本发明的有益效果是：本装置可以更换测量盖板和辅助盖板，来满足不同直径的硅晶棒，同时在测量的过程中只需观察连接板的状态，操作比较简单，同时方便记录，在底部设置有移动滚轮，方便移动，本装置的结构较为简单，成本较为低廉，适合推广使用。同时，本发明所述固定横杆采用耐磨铝合金材料制备而成，所述耐磨铝合金材料通过化学镀镍方法在基体表面沉积镀层，保证镀层有一定的硬度与耐蚀性，制得的材料具有较好的硬度、耐磨性、耐蚀性等。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的主视图；
图2为移动套管的示意图；
图3为A处的放大图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“套接”、“连接”、“贯穿”、“插接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1、图2和图3所示的一种半导体级单晶硅晶棒定向测试装置，包括柜体1，所述柜体1底面靠近四个顶角的位置处设置有移动滚轮101，所述柜体1前端面靠近顶部的位置处设置有书写板102，所述柜体1顶面靠近左、右两侧的位置处设置有支撑块2，所述支撑块2顶面之间靠近顶部的位置处设置有固定横杆201，所述固定横杆201中间的位置处设置有测量装置202。
本发明中一个较佳的实施例，所述柜体1前端面靠近底部的位置处设置有门板103，所述门板103前端面的位置处设置有手柄104。
本发明中一个较佳的实施例，所述柜体1内侧的位置处设置有配合所述书写板102的支撑条105，所述书写板102底面的位置处设置有文件框106。
本发明中一个较佳的实施例，所述书写板102底面靠近前端的位置处设置有扣板107。
实施例中各原料及设备介绍：
铝基体，块状，0.5kg/块，牌号为HR-1，购自四川镧仕稀土材料有限公司。
锌，粉末状，粒径100目，货号为0010，购自湖南创纯新材料有限公司。
铜，粉末状，粒径200目，型号为XJ-Cu01，购自安徽鑫佳铜业有限公司。
硅，粉末状，粒径200目，牌号为SF96，购自成都锦淳金属材料有限公司。
镁，粉末状，粒径200目，型号为DBM-96，购自盐城华耐镁业有限公司。
锰，块状，1kg/块，牌号为ZM，购自南宫市中迈金属材料有限公司。
铬，块状，0.1kg/块，牌号为HQJX-Cr，购自北京环球金鑫国际科技有限公司。
镍，粉末状，粒径300目，型号为FND-2，购自南宫市中洲合金材料有限公司。
镨，块状，1kg/块，牌号为Pr-3N，购自赣州博瑞稀土新材料有限公司。
钕，粉末状，粒径100目，牌号为LX-Nd-F，购自包头市镧系新材料科技有限公司。
镝，粉末状，粒径100目，牌号为LX，购自包头市镧系新材料科技有限公司。
钬，块状，1kg/块，牌号为Ho-3N，购自赣州博瑞稀土新材料有限公司。
镱，块状，1kg/块，牌号为ZD9006，购自苏州市正德稀土材料有限公司。
氟化钠，CAS号：7681-49-4，产品编号：S817988，购自上海麦克林生化科技有限公司。
石墨，CAS号：7782-42-5，晶体粒径为0.01mm，购自青岛盛平石墨厂。
氟化钙，CAS号：7789-75-5，货号为XF123，购自灵寿县鑫福矿产品加工厂。
月桂醇硫酸钠，CAS号：151-21-3，型号为K12，购自山东佰仟化工有限公司。
六氯乙烷，CAS号：67-72-1，产品编号：H811176，购自上海麦克林生化科技有限公司
硫酸镍，CAS号：7786-81-4，试剂级，购自湖北万得化工有限公司。
次亚磷酸钠，CAS号：123333-67-5，试剂级，购自武汉远成共创科技有限公司。
乳酸，CAS号：50-21-5，试剂级，购自郑州市伟丰生物科技有限公司。
醋酸钾，CAS号：127-08-2，试剂级，购自山西繁荣富化工有限公司。
十二烷基苯磺酸钠，CAS号：25155-30-0，试剂级，购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
三氯化铟，CAS号：10025-82-8，分子量为221.18，购自上海恒远生物技术发展有限公司。
乙酸铅，CAS号：301-04-2，密度(25℃)为2.55g/cm3，购自吴江市奥邦精细化工有限公司。
纳米铜粉，100nm，购自广州宏武材料科技有限公司。
金刚石，100nm，购自合肥中航纳米技术发展有限公司。
纳米蒙脱土，粒径为100nm，购自苏州泽尔化工产品有限公司。
N-溴代琥珀酰亚胺，CAS号：128-08-5，试剂级，购自广东翁江化学试剂有限公司。
月桂基三甲基溴化铵，CAS号：1119-94-4，型号为1231，购自上海金山经纬化工有限公司。
氯化铝，CAS号：7784-13-6，80目，工业级，购自长沙升阳化工材料有限公司。
真空烧结炉型号为JRZKL30×30×6，购自株洲金瑞中高频设备有限公司。
超声设备为JL-120DT型超声波清洗机，购自上海吉理科学仪器有限公司。
离心分离设备为LW400X120型卧式螺旋离心沉降分离机，购自上海旭军机械有限公司。
实施例1
所述测量装置202包括移动套管203，所述移动套管203侧面的位置处设置有配合所述固定横杆201的贯穿孔204，所述移动套管203底面的位置处设置有连接杆205，所述连接杆205底面的位置处设置有测量盖板206，所述测量盖板206内侧的位置处设置有接触板207，所述柜体1顶面的中间位置处设置有配合所述测量盖板206的辅助盖板208。
所述接触板207顶面的位置处设置有连接板209，所述连接板209竖向贯穿所述测量盖板206，所述连接板209位于所述测量盖板206底面的位置处设置有复位弹簧210，所述连接板209位于所述测量盖板206顶面的位置处设置有限位环211，所述连接板209表面位于所述限位环211底部的位置处设置有刻度尺(未图示)。
本发明的工作原理：
首先根据硅晶棒的直径选择所需要的测量盖板和辅助盖板，然后将硅晶棒放置在测量盖板和辅助盖板之间的位置处，然后通过操作移动套管，实现测量盖板进行前后移动，同时观察连接板的动向，若连接板向上抬起，露出刻度尺，即表示该处过高，并借助书写板记录数据。
本发明的有益效果是：本装置可以更换测量盖板和辅助盖板，来满足不同直径的硅晶棒，同时在测量的过程中只需观察连接板的状态，操作比较简单，同时方便记录，在底部设置有移动滚轮，方便移动，本装置的结构较为简单，成本较为低廉，适合推广使用。
实施例2
所述测量装置202包括移动套管203，所述移动套管203侧面的位置处设置有配合所述固定横杆201的贯穿孔204，所述移动套管203底面的位置处设置有连接杆205，所述连接杆205底面的位置处设置有测量盖板206，所述测量盖板206内侧的位置处设置有接触板207，所述柜体1顶面的中间位置处设置有配合所述测量盖板206的辅助盖板208。
所述接触板207顶面的位置处设置有连接板209，所述连接板209竖向贯穿所述测量盖板206，所述连接板209位于所述测量盖板206底面的位置处设置有复位弹簧210，所述连接板209位于所述测量盖板206顶面的位置处设置有限位环211，所述连接板209表面位于所述限位环211底部的位置处设置有刻度尺(未图示)。
所述耐磨铝合金材料的制备方法为：
Ⅰ.将铝基体、锌、铜、硅、镁、锰、铬、镍、镨、钕、钬、镝、镱按质量份比例混合，置于720℃下进行熔融，完全熔融后得铝合金熔液；
Ⅱ.将铝合金熔液升温至820℃，加入精炼剂、月桂醇硫酸钠，在780℃、搅拌功率为6kw的条件下搅拌2h，接着加入六氯乙烷，其中所述铝合金熔液、精炼剂、月桂醇硫酸钠、六氯乙烷的质量比为100：1：1：0.05，在760℃、搅拌功率为6kw的条件下继续搅拌5min，静置30min，接着浇入温度为420℃的模具内，得到合金铸锭；对上述合金铸锭进行均匀化处理，先在350℃下保温6h，接着在420℃下保温10h，最后在500℃下保温6h，得到均匀化处理的合金；
Ⅲ.对上述均匀化处理的合金进行固溶处理，固溶处理温度为550℃，固溶时间为2h，接着采用空冷的冷却方法进行冷却，冷却至160℃，得到固溶处理的合金；对固溶处理的合金进行时效处理，时效处理温度为160℃，时效处理的时间为20h，冷却至35℃，按常规工艺制成直径为5mm、长度为11mm的圆柱体，即得铝合金前体；
Ⅳ.按30：25：30：100的质量比，氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠、蒸馏水混合，置于40℃下超声4min，所述超声处理的超声功率为120W、超声频率为40kHz，得到碱洗液；将铝合金前体置于铝合金前体质量10倍的碱洗液中，在70℃下洗涤15min，取出后接着用铝合金前体质量10倍的蒸馏水清洗，最后置于105℃干燥2h，得到碱洗后的铝合金；
Ⅴ.按0.003：0.005：0.003：100的质量比，将磷酸、盐酸、硝酸、蒸馏水混合，置于40℃下超声4min，所述超声处理的超声功率为120W、超声频率为40kHz，得到酸洗液；将碱洗后的铝合金置于酸洗液中，在30℃下洗涤15min，取出后接着用蒸馏水清洗至中性，置于105℃干燥2h，得到酸洗后的铝合金；
Ⅵ.将酸洗后的铝合金置于化学镀溶液中，加入25wt％氢氧化钠水溶液，调节pH至7.5，在80℃下超声施镀7min，所述超声处理的超声功率为120W、超声频率为40kHz，接着加入37wt％盐酸水溶液，调节pH至6，维持超声条件不变，在90℃下超声施镀30min，取出，用蒸馏水清洗至中性，再在105℃干燥2h，最后置于440℃下保温1.5h，冷却至35℃后即得。
所述铝合金原料由下述质量份组成：铝基体75份、锌11份、铜6份、硅3份、镁12份、锰1.5份、铬3份、镍3份、镨0.1份、钕0.1份、钬0.1份、镝0.1份、镱0.1份。
所述精炼剂由以下质量份原料组成：氯化钠10份、氟化钠8份、石墨5份、氟化钙3份。
所述化学镀溶液由下述质量份原料制备而来：硫酸镍3.5份、次亚磷酸钠3.5份、丙酸0.003份、柠檬酸钠1.5份、乳酸1.5份、醋酸钾0.5份、十二烷基苯磺酸钠0.005份、三氯化铟0.004份、乙酸铅0.004份、耐磨增强剂0.06份、蒸馏水95份。
所述化学镀溶液的制备方法为：先将耐磨增强剂置于30℃、800r/min的条件下进行球磨，采用直径10mm的氧化锆球作为球磨介质，所述球料比为2：1，球磨2h，得到预处理的耐磨增强剂；将硫酸镍、次磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠、三氯化铟、乙酸铅、蒸馏水混合，在80℃、200r/min的条件下搅拌1h，接着加入丙酸、柠檬酸钠、乳酸、醋酸钾，继续在80℃、200r/min的条件下搅拌2h，最后加入预处理的耐磨增强剂，维持温度和转速不变，继续搅拌2h后即得。
所述耐磨增强剂为纳米铜粉改性金刚石。
所述纳米铜粉改性金刚石的制备方法为：按1：500的质量比，将纳米铜粉、金刚石，在90℃、120r/min的条件下搅拌40min，得到混合物；将混合物放入真空烧结炉中，按100℃/h的速率升温至500℃，接着在500℃、绝对压强为0.09MPa的条件下烧结5h，降温至35℃，得到烧结后的金刚石，再用烧结后的金刚石质量1.5倍的无水乙醇清洗1次，最后置于70℃下进行烘干，烘干时间为40min，得到纳米铜粉改性金刚石。
实施例3
与实施例2基本相同，区别仅仅在于：所述化学镀溶液由下述质量份原料制备而来：硫酸镍3.5份、次亚磷酸钠3.5份、丙酸0.003份、柠檬酸钠1.5份、乳酸1.5份、醋酸钾0.5份、十二烷基苯磺酸钠0.005份、三氯化铟0.008份、耐磨增强剂0.06份、蒸馏水95份。
所述化学镀溶液的制备方法为：先将耐磨增强剂置于30℃、800r/min的条件下进行球磨，采用直径10mm的氧化锆球作为球磨介质，所述球料比为2：1，球磨2h，得到预处理的耐磨增强剂；将硫酸镍、次磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠、三氯化铟、蒸馏水混合，在80℃、200r/min的条件下搅拌1h，接着加入丙酸、柠檬酸钠、乳酸、醋酸钾，继续在80℃、200r/min的条件下搅拌2h，最后加入预处理的耐磨增强剂，维持温度和转速不变，继续搅拌2h后即得。
实施例4
与实施例2基本相同，区别仅仅在于：所述化学镀溶液由下述质量份原料制备而来：硫酸镍3.5份、次亚磷酸钠3.5份、丙酸0.003份、柠檬酸钠1.5份、乳酸1.5份、醋酸钾0.5份、十二烷基苯磺酸钠0.005份、乙酸铅0.008份、耐磨增强剂0.06份、蒸馏水95份。
所述化学镀溶液的制备方法为：先将耐磨增强剂置于30℃、800r/min的条件下进行球磨，采用直径10mm的氧化锆球作为球磨介质，所述球料比为2：1，球磨2h，得到预处理的耐磨增强剂；将硫酸镍、次磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠、乙酸铅、蒸馏水混合，在80℃、200r/min的条件下搅拌1h，接着加入丙酸、柠檬酸钠、乳酸、醋酸钾，继续在80℃、200r/min的条件下搅拌2h，最后加入预处理的耐磨增强剂，维持温度和转速不变，继续搅拌2h后即得。
对比例1
与实施例2基本相同，区别仅仅在于：所述化学镀溶液由下述质量份原料制备而来：硫酸镍3.5份、次亚磷酸钠3.5份、丙酸0.003份、柠檬酸钠1.5份、乳酸1.5份、醋酸钾0.5份、十二烷基苯磺酸钠0.005份、耐磨增强剂0.06份、蒸馏水95份。
所述化学镀溶液的制备方法为：先将耐磨增强剂置于30℃、800r/min的条件下进行球磨，采用直径10mm的氧化锆球作为球磨介质，所述球料比为2：1，球磨2h，得到预处理的耐磨增强剂；将硫酸镍、次磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠、蒸馏水混合，在80℃、200r/min的条件下搅拌1h，接着加入丙酸、柠檬酸钠、乳酸、醋酸钾，继续在80℃、200r/min的条件下搅拌2h，最后加入预处理的耐磨增强剂，维持温度和转速不变，继续搅拌2h后即得。
实施例5
与实施例2基本相同，区别仅仅在于：所述耐磨增强剂为改性蒙脱土。
所述改性蒙脱土的制备方法为：将蒙脱土置于400℃下焙烧6h，冷却至80℃后，得到预处理的蒙脱土；按0.003：0.005：100的质量比，将磷酸、盐酸、蒸馏水混合，置于40℃下超声5min，所述超声处理的超声功率为120W、超声频率为40kHz，得到混合酸溶液，接着加入预处理的蒙脱土，所述混合酸溶液、预处理的蒙脱土的质量比为100：0.3，在70℃、100r/min的条件下加热搅拌25min，静置1h后，在30℃、2000r/min的转速下离心20min，去除上清液后用蒸馏水进行洗涤至中性，接着在60℃下干燥6h，最后置于300℃下焙烧3h，即得。
实施例6
与实施例2基本相同，区别仅仅在于：所述耐磨增强剂由纳米铜粉改性金刚石、改性蒙脱土按1:1的质量比混合而成。
所述改性蒙脱土的制备方法为：将蒙脱土置于400℃下焙烧6h，冷却至80℃后，得到预处理的蒙脱土；按0.003：0.005：100的质量比，将磷酸、盐酸、蒸馏水混合，置于40℃下超声5min，所述超声处理的超声功率为120W、超声频率为40kHz，得到混合酸溶液，接着加入预处理的蒙脱土，所述混合酸溶液、预处理的蒙脱土的质量比为100：0.3，在70℃、100r/min的条件下加热搅拌25min，静置1h后，在30℃、2000r/min的转速下离心20min，去除上清液后用蒸馏水进行洗涤至中性，接着在60℃下干燥6h，最后置于300℃下焙烧3h，即得。
实施例7
与实施例2基本相同，区别仅仅在于：所述耐磨增强剂由纳米铜粉改性金刚石、改性蒙脱土按1:1的质量比混合而成。
所所述改性蒙脱土的制备方法为：将蒙脱土置于400℃下焙烧6h，冷却至80℃后，得到预处理的蒙脱土；按0.06：0.06：30的质量比，将N-溴代琥珀酰亚胺、月桂基三甲基溴化铵、无水乙醇混合，得到混合液，向预处理的蒙脱土中加入所得混合液，所述预处理的蒙脱土、混合液的质量体积比为1：3(g/mL)，在70℃、180r/min的条件下搅拌20min后，得到混合料，接着加入混合料质量3％的氯化铝，维持温度和转速不变，继续搅拌20min，接着置于30℃、2000r/min下离心10min，去除上清液后得到改性产物，用蒸馏水进行洗涤2次，所述改性产物、每次所用蒸馏水的体积比为1：2，在100℃下干燥3h，最后置于300℃下焙烧3h，即得。
实施例8
与实施例2基本相同，区别仅仅在于：所述耐磨增强剂由纳米铜粉改性金刚石、改性蒙脱土按1:1的质量比混合而成。
所述改性蒙脱土的制备方法为：将蒙脱土置于400℃下焙烧6h，冷却至80℃后，得到预处理的蒙脱土；按0.003：0.005：100的质量比，将磷酸、盐酸、蒸馏水混合，置于40℃下超声5min，所述超声处理的超声功率为120W、超声频率为40kHz，得到混合酸溶液，接着加入预处理的蒙脱土，所述混合酸溶液、预处理的蒙脱土的质量比为100：0.3，在70℃、100r/min的条件下加热搅拌25min，静置1h后，在30℃、2000r/min的转速下离心20min，去除上清液后用蒸馏水进行洗涤至中性，接着在60℃下干燥6h，得到酸改性蒙脱土；按0.06：0.06：30的质量比，将N-溴代琥珀酰亚胺、月桂基三甲基溴化铵、无水乙醇混合，得到混合液，向上述酸改性蒙脱土中加入所得混合液，所述酸改性蒙脱土、混合液的质量体积比为1：3(g/mL)，在70℃、180r/min的条件下搅拌20min后，得到混合料，接着加入混合料质量3％的氯化铝，维持温度和转速不变，继续搅拌20min，接着置于30℃、2000r/min下离心10min，去除上清液后得到改性产物，用蒸馏水进行洗涤2次，所述改性产物、每次所用蒸馏水的体积比为1：2，在100℃下干燥3h，最后置于300℃下焙烧3h，即得。
测试例1
力学性能测试：采用显微维氏硬度计(型号为HXD-1000，购自无锡迈特斯精密科技有限公司)对本发明耐磨铝合金材料的硬度进行测定。为了保证测定结果的准确性，每组耐磨铝合金材料均选取三点进行测定，并计算其平均值，然后以该平均值为基数，计算各组耐磨铝合金材料硬度平均值，比较各组测试结果，通过统计学分析方法得P＜0.05，表明样本均数差别具有统计学意义，具体测试结果见表1。
表1：力学性能测试结果表
组别 硬度/HIV
实施例2 691.15
实施例3 589.56
实施例4 607.25
实施例5 704.97
实施例6 732.97
实施例7 747.63
实施例8 764.72
对比例1 544.01
由测试结果可知，实施例2中化学镀溶液的稳定剂由三氯化铟、乙酸铅组成，最终制得耐磨铝合金材料的硬度高于实施例3-4(稳定剂为三氯化铟、乙酸铅中的一种)以及对比例1(未添加稳定剂)。
测试例2
磨损性能测试：在摩擦磨损试验机(型号为HT-1000型，购自兰州中科凯华科技有限公司)上对本发明耐磨铝合金材料进行摩擦磨损试验，所述对磨件是直径3.5mm的Cr15磨球，其中所述载荷200N，试验时间20min，电机转速560r/min，室温为20℃，称量磨损前后的试样质量来计算磨损量，所述磨损量＝磨损前的试样质量-磨损后的试样质量，具体测试结果见表2。
表2：质量磨损率测试结果表
组别 磨损量/mg
实施例2 1.0
实施例3 1.3
实施例4 1.2
实施例5 0.9
实施例6 0.7
实施例7 0.6
实施例8 0.3
由测试结果可知，实施例6中化学镀溶液的耐磨增强剂由纳米铜粉改性金刚石、改性蒙脱土组成，最终制得耐磨铝合金材料的耐磨性能优于实施例2、5(耐磨增强剂为纳米铜粉改性金刚石、改性蒙脱土中的一种)；而实施例8对蒙脱土同时进行酸改性和有机改性处理，相对于实施例6而言，进一步提高了耐磨铝合金材料的耐磨性能。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种半导体级单晶硅晶棒定向测试装置，其特征在于：包括柜体，所述柜体底面靠近四个顶角的位置处设置有移动滚轮，所述柜体前端面靠近顶部的位置处设置有书写板，所述柜体顶面靠近左、右两侧的位置处设置有支撑块，所述支撑块顶面之间靠近顶部的位置处设置有固定横杆，所述固定横杆中间的位置处设置有测量装置；
所述固定横杆由耐磨铝合金材料按常规工艺制备而成，所述耐磨铝合金材料的制备工艺为：
Ⅰ.将铝合金原料混合，置于700-750℃下进行熔融，完全熔融后得铝合金熔液；
Ⅱ.将铝合金熔液升温至800-850℃，加入精炼剂、月桂醇硫酸钠，在750-800℃下搅拌1-4h，接着加入六氯乙烷，其中所述铝合金熔液、精炼剂、月桂醇硫酸钠、六氯乙烷的质量比为100：(0.6-1.8)：(1-1.5)：(0.05-0.08)，在750-800℃下搅拌3-15min，静置20-50min，接着浇入温度为400-450℃的模具内，得到合金铸锭；对上述合金铸锭进行均匀化处理，在350-520℃下保温20-35h，得到均匀化处理的合金；
Ⅲ.对上述均匀化处理的合金进行固溶处理，固溶处理温度为500-560℃，固溶时间为1-8h，最后采用空冷的冷却方法进行冷却，冷却至100-160℃，得到固溶处理的合金；将固溶处理的合金进行时效处理，时效处理温度为100-160℃，时效处理的时间为20-28h，冷却，即得铝合金前体；
Ⅳ.按(20-40)：(20-30)：(20-40)：100的质量比，氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠、水混合，置于40-50℃下超声3-6min，得到碱洗液；将铝合金前体置于铝合金前体质量5-15倍的碱洗液中，在60-80℃下洗涤10-20min，取出后用水清洗至中性，干燥，得到碱洗后的铝合金；
Ⅴ.按(0.002-0.004)：(0.004-0.008)：(0.002-0.004)：100的质量比，将磷酸、盐酸、硝酸、水混合，置于40-50℃下超声3-6min，得到酸洗液；将碱洗后的铝合金置于酸洗液中，在20-35℃下洗涤10-30min，取出后用水清洗至中性，干燥，得到酸洗后的铝合金；
Ⅵ.将酸洗后的铝合金转入化学镀溶液中，调节pH至7-7.5，在80-85℃下超声施镀5-10min，调节pH至6-6.5，维持超声条件不变，在90-95℃下继续超声施镀20-40min，取出，用水清洗至中性，干燥，最后置于420-460℃下保温1-3h，冷却，即得；
所述化学镀溶液由下述质量份原料制备而来：硫酸镍3.2-4份、次亚磷酸钠3-4.5份、丙酸0.002-0.005份、络合剂3-4份、缓冲剂0.5-1份、表面活性剂0.005-0.01份、稳定剂0.005-0.01份、耐磨增强剂0.05-0.1份、水90-100份；
所述耐磨增强剂由纳米铜粉改性金刚石、改性蒙脱土按(1-5)：(1-5)的质量比混合而成；
所述改性蒙脱土的制备方法为：将蒙脱土置于250-500℃下焙烧5-8h，冷却，得到预处理的蒙脱土；按(0.002-0.004)：(0.004-0.008)：100的质量比，将磷酸、盐酸、水混合，置于40-50℃下超声3-6min，得到混合酸溶液，接着加入预处理的蒙脱土，所述混合酸溶液、预处理的蒙脱土的质量比为100：(0.2-0.5)，在50-80℃下加热搅拌20-40min，静置1-3h后，离心，去除上清液后用水进行洗涤至中性，干燥，得到酸改性蒙脱土；按(0.04-0.07)：(0.04-0.07)：30的质量比，将N-溴代琥珀酰亚胺、月桂基三甲基溴化铵、无水乙醇混合，得到混合液，向上述酸改性蒙脱土中加入所得混合液，所述酸改性蒙脱土、混合液的质量体积比为1g：(2-5)mL，在60-80℃下搅拌20-40min后，得到混合料，接着加入混合料质量2-5％的氯化铝，继续搅拌20-40min，离心，去除上清液后得到改性产物，用水进行洗涤2-6次，干燥，最后置于300-500℃下焙烧2-5h，即得。
2.根据权利要求1所述的半导体级单晶硅晶棒定向测试装置，其特征在于：所述柜体前端面靠近底部的位置处设置有门板，所述门板前端面的位置处设置有手柄。
3.根据权利要求1所述的半导体级单晶硅晶棒定向测试装置，其特征在于：所述柜体内侧的位置处设置有配合所述书写板的支撑条，所述书写板底面的位置处设置有文件框。
4.根据权利要求1所述的半导体级单晶硅晶棒定向测试装置，其特征在于：所述书写板底面靠近前端的位置处设置有扣板。
5.根据权利要求1所述的半导体级单晶硅晶棒定向测试装置，其特征在于：所述测量装置包括移动套管，所述移动套管侧面的位置处设置有配合所述固定横杆的贯穿孔，所述移动套管底面的位置处设置有连接杆，所述连接杆底面的位置处设置有测量盖板，所述测量盖板内侧的位置处设置有接触板，所述柜体顶面的中间位置处设置有配合所述测量盖板的辅助盖板。
6.根据权利要求5所述的半导体级单晶硅晶棒定向测试装置，其特征在于：所述接触板顶面的位置处设置有连接板，所述连接板竖向贯穿所述测量盖板，所述连接板位于所述测量盖板底面的位置处设置有复位弹簧，所述连接板位于所述测量盖板顶面的位置处设置有限位环，所述连接板表面位于所述限位环底部的位置处设置有刻度尺。
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