砂漿輔助固結(jié)磨料研磨藍(lán)寶石工藝研究.pdf

1、固結(jié)磨料研磨具有磨料利用率高、可控性好、對環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)，相比傳統(tǒng)游離磨料研磨，能大大降低加工成本。采用金剛石固結(jié)磨料墊（FAP）研磨藍(lán)寶石晶片，材料去除率下降趨勢偏快，F(xiàn)AP自修整能力嚴(yán)重不足制約了其工業(yè)應(yīng)用。受砂漿磨損實(shí)驗(yàn)啟發(fā)，本文嘗試往研磨液添加碳化硅顆粒辦法，輔助磨屑提高FAP自修整能力，開展固結(jié)磨料加工藍(lán)寶石新工藝研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴系統(tǒng)分析了影響FAP研磨自修整的因素。工藝參數(shù)及FAP特性是影響自修整的兩

2、大關(guān)鍵因素。磨屑促進(jìn)樹脂基體的磨損，有助于提高FAP自修整能力。藍(lán)寶石的高硬度使得磨屑細(xì)小，導(dǎo)致FAP自修整能力不足。在此基礎(chǔ)上提出碳化硅砂漿輔助FAP研磨藍(lán)寶石方法，取得良好的加工效果。從顆粒在液相體系中的沉降及分散兩方面初步探索碳化硅研磨液的配制。數(shù)值模擬偏心距及轉(zhuǎn)速比對研磨軌跡的影響，為研磨參數(shù)值選取提供參考。⑵探索砂漿輔助FAP研磨藍(lán)寶石工藝中碳化硅顆粒作用機(jī)制。設(shè)計三組對比實(shí)驗(yàn)，分別為無磨料FAP+砂漿，F(xiàn)AP無砂漿，F(xiàn)AP+

3、砂漿條件下研磨藍(lán)寶石。從材料去除率，晶片表面質(zhì)量及研磨后FAP表面形貌分析各自差異。結(jié)果表明：砂漿液中碳化硅顆粒研磨藍(lán)寶石材料去除率很低，F(xiàn)AP無砂漿研磨方式次之，砂漿輔助FAP研磨方式最高，遠(yuǎn)大于前兩者，而且具有良好保持性。結(jié)合對晶片表面微觀起伏形貌及研磨后FAP表面金剛石分布分析，確定碳化硅顆粒切削作用弱，主要對FAP表面起到修整作用。⑶開展砂漿輔助FAP研磨藍(lán)寶石襯底工藝優(yōu)化。選取FAP硬度、碳化硅顆粒粒徑、顆粒濃度及研磨壓力四個