热固型亲水性固结磨料抛光垫适用于半导体材料、光学零件等难加工材料的超精密加工。全新的热固化工艺大大缩短了抛光垫的制备时间，更适应于工业化的生产要求；磨料表面改性技术增强了磨粒与基体之间的结合性能，大幅度提高了抛光垫的加工效率和使用寿命；基体配方的研制和优化使抛光垫具备亲水性和自修整性，在提高加工质量的同时可以保持稳定高效的加工效率；抛光垫制备和使用过程绿色环保，具有极高的推广应用价值。

在半导体集成电路及超精密光学零件的制造过程中，化学机械抛光技术作为获得超光滑无损伤表面的最有效的方法已经得到广泛应用。目前化学机械抛光工艺主要采用传统的游离磨料抛光方式，但该方法存在磨粒及相应耗材的消耗量大，生产成本高，环境污染严重，全局平坦化效果差等缺陷。为了解决传统游离磨料抛光带来的诸多问题，本团队成功研发了热固型亲水性固结磨料抛光垫，针对所要解决的关键技术难题，开展了以下工作：
1、基体配方的研制和热固型亲水性固结磨料抛光垫的制备工艺研究
根据自由基引发剂引发不饱和树脂聚合的机理，选取的树脂基体中含有的活性官能团如（—C=C—、—C≡C—），可以在自由基热引发剂的激发下发生聚合反应。本作品首先选用多种含有活性官能团的树脂和不同类型的热引发剂，针对所选的基体和热引发剂进行热固化实验，最终确定基体的配方。根据所选配方，通过控制固化温度、固化时间、固化剂比例等因素制备抛光垫基体的样品，并以铅笔硬度、溶胀率、摆式硬度、砂浆磨损率等为评价指标，研究各因素对固化后抛光垫基体性能的影响规律。最终实现对固化工艺和基体性能的控制。
2、磨料表面改性技术和抛光垫基体中磨粒分散技术研究
磨料进行表面改性技术：首先对磨料进行爆轰处理，增加磨料表面的不规则性，然后在磨料表面沉积一层多孔粗糙的氧化物，进一步提高磨料与基体之间的结合力，使得在加工过程中磨粒不会过早脱落，延长了抛光垫的使用寿命并提高了加工效率。 抛光垫基体中磨粒分散技术：在添加适量分散剂的基础上采用超声分散技术，确保金刚石磨粒均匀地分散到基体内部，减缓在固化过程中磨粒的沉降，使固化后抛光垫内部各处磨粒均匀一致。
3、热固型亲水性固结磨料抛光垫的亲水性和自修整性
抛光垫基体中含有大量的亲水基团，溶胀前，聚合物形成了具有一定交联度的网络结构，与水接触后水渗入网络与亲水基团相结合，导致网络结构膨胀，抛光垫基体的硬度下降，这种现象被称为亲水性。在抛光压力作用下，抛光垫表面的金刚石磨料发生“退让”，避免对加工的工件产生划痕，被加工工件的表面质量得到了明显的提高。经过一段时间的使用后固结磨料抛光垫表面参与磨削的锋利磨粒逐渐被磨钝，磨粒与工件间的相互作用力增大至磨粒脱落，亚表面层的磨粒随之露出，使抛光垫具有自修整性，该过程在加工中一直循环进行，因此在加工过程中抛光垫可以保持稳定的加工效率。
4、基于热固型亲水性固结磨料抛光垫的研磨抛光工艺优化研究
在美国CETR公司生产的CP-4抛光机上，以研抛压力、转速、研抛时间、抛光液流量及抛光液PH值为加工参数控制抛光环境温度和洁净度，以材料去除率、加工后工件的三维轮廓表面粗糙度和亚表面损伤深度为评价指标，针对于不同材料（如硅片、微晶玻璃、蓝宝石玻璃等）的工件及加工要求，对热固型固结磨料抛光垫的加工效果进行评测，最终对不同材料确定最优的加工工艺。

第十二届“挑战杯”作品 二等奖
1、于2010年12月31日，经合作企业委托在浙江省轻工及五金产品质量检验中心，参照企业制定的相关标准和行业标准，分别针对本抛光垫所研制的树脂基体的光泽、孔洞、针眼气泡、颗粒饱满度、溶胀率和磨粒保持率进行了检测，认定合格。
2、于2010年12月，在校大学生科技节暨第十二届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛校内选拔赛中荣获特等奖。