藍(lán)寶石平面磁流變化學(xué)拋光試驗(yàn)研究.pdf

1、藍(lán)寶石具有良好的力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)以及光學(xué)性能，被廣泛用作軍事航天工程、工業(yè)照明、精密儀表工業(yè)中的激光器窗口和反射鏡、紅外材料、半導(dǎo)體氮化鎵、硅等外延生長(zhǎng)的襯底材料以及絕緣襯底集成芯片等。近年來(lái)白熾燈逐步淘汰，LED燈成為最有可能取代白熾燈的照明燈具產(chǎn)品。同時(shí)藍(lán)寶石開(kāi)始應(yīng)用到手機(jī)面板上，并表現(xiàn)出了巨大的商業(yè)前景。
　　但是由于藍(lán)寶石工件材料高硬度、高脆性、高耐磨性等特點(diǎn)，同時(shí)藍(lán)寶石工件形狀精度又要求在微米以下，表面粗糙度要求達(dá)到納米

2、級(jí)，同時(shí)無(wú)亞表面損傷。加工效率和加工質(zhì)量很難同時(shí)保證，給藍(lán)寶石工件加工帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。現(xiàn)階段高精度、高質(zhì)量的藍(lán)寶石工件加工技術(shù)已為產(chǎn)業(yè)界所急需，被公認(rèn)為21世紀(jì)先進(jìn)制造技術(shù)的前沿。針對(duì)上述問(wèn)題，為實(shí)現(xiàn)藍(lán)寶石材料高效無(wú)損傷的加工，本文提出了面接觸式的磁流變化學(xué)拋光方法拋光藍(lán)寶石。采用面接觸式拋光方式并在拋光過(guò)程中引入化學(xué)作用，以提高磁流變拋光藍(lán)寶石的效率。
　　本文對(duì)國(guó)內(nèi)外藍(lán)寶石超精密加工技術(shù)及設(shè)備現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述性介紹，分析了當(dāng)前在

3、超精密加工藍(lán)寶石過(guò)程中存在的問(wèn)題及相關(guān)解決方法。通過(guò)分析磁流變拋光的特點(diǎn)，在傳統(tǒng)磁流變拋光的基礎(chǔ)上提出了磁流變化學(xué)拋光方法。分析了磁流變化學(xué)拋光法的優(yōu)勢(shì)。分析了藍(lán)寶石的化學(xué)反應(yīng)情況，針對(duì)用于拋光的磁流變液的要求，采用不同的磨粒，配制了6種磁流變化學(xué)拋光液。通過(guò)對(duì)比這6種化學(xué)拋光液的拋光效果，提出了一種比較有效的硅膠氧化鋁磁流變化學(xué)拋光液。研究了工藝參數(shù)對(duì)磁流變化學(xué)拋光藍(lán)寶石的影響，分析了加工過(guò)程中的表面質(zhì)量變化。同時(shí)結(jié)合加工區(qū)域磁場(chǎng)分布