本文關(guān)鍵詞：石英玻璃的化學機械磨削加工，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《大連理工大學》 2013年

K9光學玻璃化學機械磨削用磨具的研制及性能研究

王斌  

【摘要】：K9光學玻璃是典型的光學材料,廣泛應(yīng)用于國防和民用領(lǐng)域,其加工精度直接關(guān)系到光學系統(tǒng)的性能。K9光學玻璃硬度高但是破壞韌性小,傳統(tǒng)磨削方法極易產(chǎn)生表而和亞表面損傷,目前主要采用化學機械拋光(CMP)去除損傷層獲得超光滑表面,但是化學機械拋光不能精確控制工件的形狀精度。本文針對以上K9光學玻璃加工過程中存在的不足,提出采用化學機械磨削(Chemical Mechanical Grinding, CMG)方法加工K9光學玻璃,用磨削方式得到高質(zhì)量的拋光表面。 本文根據(jù)K9光學玻璃的材料特性,制備了不同組分配比的Ce02型、MgO型和Fe203型CMG磨具。在研制的試驗平臺上,開展CMG磨具的干式化學機械磨削性能試驗,使用三維表面輪廓儀獲得K9光學玻璃的表面粗糙度,使用精密電子天平稱量加工前后質(zhì)量變化,再通過密度和時間等計算得到材料去除率。采用正交試驗法,針對優(yōu)選出的低磨粒率Ce02型CMG磨具,研究壓力、工件轉(zhuǎn)速、磨具轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù),對表面粗糙度和材料去除率的影響規(guī)律,結(jié)果表明CMG磨具擁有穩(wěn)定的磨削性能,使用優(yōu)化的工藝參數(shù)獲得的K9光學玻璃試件的表面粗糙度Ra達到0.461nm。通過金相顯微鏡觀察化學機械磨削后的K9光學玻璃的表面質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)試件表面平整、光滑,沒有劃痕、麻坑等疵病。利用角度拋光法研究CMG磨具加工的K9光學玻璃試件的亞表面質(zhì)量,沒有發(fā)現(xiàn)亞表面裂紋。使用X射線衍射儀(XRD)檢測CMG磨具的磨屑成分,發(fā)現(xiàn)有新的化合物出現(xiàn),通過掃描電鏡(SEM)獲得磨屑顆粒微觀形貌和尺寸,驗證了化學和機械的耦合作用。研究了CMG磨具加工K9光學玻璃過程中化學機械耦合作用的材料去除機理。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TQ171.683;TG74
【目錄】：

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