藍(lán)寶石具有高硬度（莫氏硬度9）、優(yōu)異的耐腐蝕性以及良好的光學(xué)和機(jī)械性能,因此廣泛應(yīng)用于固態(tài)激光器,精密抗摩擦軸承,紅外窗口,半導(dǎo)體芯片基板等高科技領(lǐng)域。隨著科技迅猛的發(fā)展,對藍(lán)寶石表面平整度要求越來越高,而化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）是目前普遍的表面加工技術(shù),是公認(rèn)的可以實(shí)現(xiàn)全局平坦化拋光方法,所以用化學(xué)機(jī)械拋光對藍(lán)寶石表面的超精密拋光成為研究的熱點(diǎn)。在CMP中,拋光漿料和拋光磨料扮演著重要角色,對藍(lán)寶石的拋光質(zhì)量有直接的影響。本文研究了將氧化鋁磨料分散于硅溶膠中獲得了穩(wěn)定性及拋光性能均較好的拋光漿料。采用均相沉淀法制備出粒徑分別為320nm、500nm、1.0μm左右的球形氧化鋁磨料,采用直接沉淀法制備出粒徑320nm的不規(guī)則形貌的氧化鋁磨料,并將不同粒徑、形貌的氧化鋁對藍(lán)寶石進(jìn)行拋光,得出粒徑為1.0μm的球形氧化鋁具有較佳的拋光效果。通過掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）等手段對樣品的形貌、物象等進(jìn)行表征。通過Zeta電位對拋光漿料的分散穩(wěn)定性進(jìn)行檢測,通過原子力顯微鏡（AFM）對藍(lán)寶石拋光前后的表面粗糙度進(jìn)行檢測。主要結(jié)果如下:將氧化鋁磨料分散在硅溶膠中,體系的穩(wěn)定

產(chǎn)品用途分析：珍珠巖磨料主要用于電視機(jī)玻殼、電腦顯示屏、光學(xué)玻璃儀器及玻璃工藝飾品的拋光。在某些計(jì)算機(jī)顯示屏生產(chǎn)中，為了降低顯示屏表面的反光度，保護(hù)操作人員的視力，需要對顯示屏玻殼表面進(jìn)行打磨。電腦顯示屏玻殼的摩氏硬度一般在6.8一7.0之間，珍珠巖的摩氏硬度為5一6，硬度中等，非常適于玻殼的研磨。將珍珠巖磨料加到玻屏表面在打磨機(jī)上施加一定的壓力，與砂紙一起對玻屏表面進(jìn)行機(jī)械打磨，使玻殼表面的光澤度達(dá)到適當(dāng)?shù)某潭??！局行艗伖饽チ稀酷愪X石榴石(YAG)是一種應(yīng)用廣泛的硬脆難加工材料,其拋光過程工藝復(fù)雜、效率低。固結(jié)磨料拋光技術(shù)具有平坦化能力優(yōu)、對工件形貌選擇性高、磨料利用率高等優(yōu)點(diǎn)。試驗(yàn)采用固結(jié)磨料拋光YAG晶體,研究固結(jié)磨料墊的基體硬度和金剛石磨粒尺寸對YAG晶體的材料去除率和表面質(zhì)量的影響。結(jié)果表明:當(dāng)基體硬度適中為Ⅱ、金剛石磨粒尺寸3～5μm時,固結(jié)磨料拋光YAG晶體效果優(yōu),其材料去除率為255 nm/min,表面粗糙度S_a值為1.79 nm。

超聲復(fù)合磨料振動拋光方法對工件表面材料去除量與工件表面粗糙度的影響,分析了超聲復(fù)合磨料振動拋光方法;并利用ANSYS Workbench軟件分別分析了超聲振動條件下和超聲復(fù)合磨料振動條件下工件表面結(jié)構(gòu)與應(yīng)力變化情況,同時在超聲復(fù)合磨料振動條件下通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證超聲復(fù)合磨料振動拋光技術(shù)對工件表面材料去除量與工件表面粗糙度的影響程度。結(jié)果表明:超聲復(fù)合磨料振動條件下工件表面位移小于超聲振動條件下的工件表面位移,超聲復(fù)合磨料振動條件下工件表面應(yīng)力大于超聲振動條件下的工件表面應(yīng)力;在超聲復(fù)合磨料振動條件下,影響工件表面粗糙度顯著的因素是磨料質(zhì)量分?jǐn)?shù),影響工件表面材料去除量顯著的因素是拋光時間,且磨料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%、拋光時間為4 h時,拋光效果。

聚焦超聲換能器的使用特點(diǎn),提出了一種新型磨料流拋光加工方法,即采用凹球殼聚焦超聲振動的方式在拋光液中產(chǎn)生聚焦磨料流拋光光學(xué)材料。先對聚焦超聲振動換能器的聲壓場進(jìn)行了測量,證明了聲壓場具有顯著的聚焦特性,其中聲壓的值出現(xiàn)在焦距90 mm處;然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),利用該裝備對碳化硅試件進(jìn)行了拋光。結(jié)果表明:這一方法可以對光學(xué)材料進(jìn)行拋光處理,不僅可以降低表面粗糙度和提高表面質(zhì)量,而且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)的磨料水射流拋光系統(tǒng)更加簡單,沒有管路、噴嘴損耗等。