随着光学、光电子学及数码产品的蓬勃发展,K9玻璃已在诸多领域得到了广泛的应用。由于K9玻璃属于硬脆材料,在加工过程中极易发生脆性破坏,传统加工技术难以获得超光滑高质量的表面。近年来,固结磨料化学机械抛光技术以其工艺可控性强、加工效率高、加工成本低以及绿色环保等一系列优点受到越来越多的关注。本文采用显微硬度方法分析了化学机械研抛中研抛液对K9玻璃表层硬度的影响,采用失重法对固结磨料研抛K9玻璃的材料去除过程中的机械与化学作用进行了分离,利用正交实验的方法研究分析了各加工参数对K9玻璃研磨和抛光的材料去除率及三维轮廓表面粗糙度影响,优化K9玻璃的研磨抛光工艺。本文所完成的主要工作和研究成果如下:(1)研究了研抛液对K9玻璃的化学作用采用去离子水和研抛液分别浸泡K9玻璃,测量并比较浸泡后K9的维氏硬度和压痕对角线长度,根据所测数值进一步计算出K9玻璃表面生成的变质层厚度,验证了研抛液对K9玻璃的化学作用和变质层厚度随浸泡时间的变化规律。研究表明:研抛液对K9玻璃有比较剧烈的化学作用,可以在K9玻璃表面形成变质层,随着浸泡时间的延长变质层的厚度逐渐增加但增加趋势逐渐减缓
产品用途分析:珍珠岩磨料主要用于电视机玻壳、电脑显示屏、光学玻璃仪器及玻璃工艺饰品的抛光。在某些计算机显示屏生产中,为了降低显示屏表面的反光度,保护操作人员的视力,需要对显示屏玻壳表面进行打磨。电脑显示屏玻壳的摩氏硬度一般在一之间,珍珠岩的摩氏硬度为5一6,硬度中等,非常适于玻壳的研磨。将珍珠岩磨料加到玻屏表面在打磨机上施加一定的压力,与砂纸一起对玻屏表面进行机械打磨,使玻壳表面的光泽度达到适当的程度。【中信抛光磨料】钇铝石榴石(YAG)是一种应用广泛的硬脆难加工材料,其抛光过程工艺复杂、效率低。固结磨料抛光技术具有平坦化能力优、对工件形貌选择性高、磨料利用率高等优点。试验采用固结磨料抛光YAG晶体,研究固结磨料垫的基体硬度和金刚石磨粒尺寸对YAG晶体的材料去除率和表面质量的影响。结果表明:当基体硬度适中为Ⅱ、金刚石磨粒尺寸3~5μm时,固结磨料抛光YAG晶体效果优,其材料去除率为255 nm/min,表面粗糙度S_a值为 nm。
采用雾化施液化学机械抛光(CMP)的方法,以材料去除速率和表面粗糙度为评价指标,选取适合硒化锌抛光的磨料,通过单因素实验对比CeO2、SiO2和Al2O3三种磨料的抛光效果。结果显示:采用Al2O3抛光液可以获得的材料去除率,为/min,而CeO2和SiO2磨料的材料去除率分别只有和/min。进一步分析磨料粒径对实验结果的影响规律,表明100nm Al2O3抛光后的表面质量,粗糙度Ra仅为,300nm Al2O3的去除速率,达到1 /min,但表面存在严重缺陷,出现明显划痕和蚀坑。在相同工况条件下,与传统化学机械抛光相比,精细雾化抛光的去除速率和表面粗糙度与传统抛光相近,但所用抛光液量约为传统抛光的1/8,大大提高了抛光液的利用率。
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