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    先進陶瓷的水合拋光

    內容導讀:1. 拋光機理 水合拋光是一種利用在工件界面上產生水合反應現象,用拋光盤的摩擦力去除工件表面上形成的水合層進行加工的高效、超精密拋光方法。其主要特點是不使用磨粒和加工液
    1.  拋光機理
    水合拋光是一種利用在工件界面上產生水合反應現象,用拋光盤的摩擦力去除工件表面上形成的水合層進行加工的高效、超精密拋光方法。其主要特點是不使用磨粒和加工液.加工裝置與普通拋光機相同。所不同的是在水蒸氣環境中進行加工。選用的拋光盤材料必須不與工件產生固相反應。水合拋光的去除量只有幾納米~十幾納米,所以可獲得無劃痕、平滑、晶格無畸變的潔凈表面。

    先進陶瓷的水合拋光
    陶瓷上刀
     
    在拋光過程中,工件與拋光盤產生相對摩擦,在局部真實接觸點產生高溫高壓,使工件表面上的原子或分子呈活性化,同時利用過熱水蒸氣分子和水作用其表面,使之在界面上形成水合層,利用拋光盤的摩擦力去除工件表面的水合層.從而實現鏡面加工。

    2 . 加工特性
    藍寶石水合拋光時,接觸點的壓力越高越能促進反應。接觸擦過速率(滑動速率)對于產生高溫是有效的,但真實接觸點的接觸時間隨著高速化而減少,反應時間減少有時反而帶來副作用。Si3N4互磨的水中拋光例子表明,每單位加工距離隙去的體積與互磨速率沒有關系,基本上是一恒值。界面反應生成物與反應時間成比例,反應時間是一真實接觸點的接觸時間的累積,若加工距離一定,加工速率越高,加工時間越短,則加工量就越少。

    3 . 加工面性質
    藍寶石在水中互磨拋光試驗表明,水合反應拋光的前加工對表面粗糙度沒有很高的要求,只要用400號金剛石砂輪磨削就足夠了,拋光后所達到的表面粗糙度:單晶材料lOnm左右,多晶材料為30nm左右。
    為研究藍寶石材料的拋光盤面的結晶性。藍寶石的破碎斷面與藍寶石拋光盤面比較,從電子衍射圖可知,兩者都具有優秀的單結晶性,并且沒有加工變質層。用光電子分光分析(ECSA)也沒有發現品格畸變。
    水合拋光法是以除去界面反應生成物的形式進行加工的,因此,也有加工面反應生成物的殘留問題。用離子顯微檢偏振鏡分析(IMA)的結果表明,加工表面只有殘留的氫氧化物。

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