超精密研磨拋光的主要技術(shù)介紹

1.液中研磨

將超精密拋光的研具工作面和工件浸泡在含磨粒的研磨劑中進行，在充足的加工液中，借助水波效果，利用游離的微細磨粒進行研磨加工，并對磨粒作用部分所產(chǎn)生的熱還有極好的冷卻效果，對研磨時的微小沖擊也有緩沖效果。

2.機械化學(xué)研磨

機械化學(xué)研磨加工是利用化學(xué)反應(yīng)進行機械研磨，有濕式和干式兩種。

濕式條件下的機械化學(xué)研磨，用于硅片的終精加工，研磨劑含有0.01um大小的SiO2磨粒的弱堿性膠狀水溶液，而與它相配合的研具是表層由微細結(jié)構(gòu)的軟質(zhì)發(fā)泡聚氨基申酸涂敷的人造革。

干式條件下的機械化學(xué)研磨，是利用工件與磨粒之間生成化學(xué)反應(yīng)的研磨方法。干式條件下的微小范圍的化學(xué)反應(yīng)有利于加工的進行，由于0.01—0.02粒徑的SiO2磨粒有較強的化學(xué)活性，研磨量較大。

3.磁流體精密研磨

磁性流體為強磁粉末在液相中分散為膠態(tài)尺寸(<0.015um)的膠態(tài)溶液，由磁感應(yīng)可產(chǎn)生流動性，特性是：每一個粒子的磁力矩較大，不會因重力而沉降，磁化強度隨磁場增加而增加。當(dāng)將非磁性材料的磨料混入磁流體，置于磁場中，則磨粒在磁流體浮力作用下壓向旋轉(zhuǎn)的工件而進行研磨。磁流體精研的方法又有磨粒懸浮式加工、磨料控制式加工及磁流體封閉式加工。

磨粒懸浮式加工是利用懸浮在液體中的磨粒進行可控制的精密研磨加工。研磨裝置由研磨加工部分、驅(qū)動部分和電磁部分組成。磨粒控制式加工是在研磨具的孔洞內(nèi)預(yù)先放磨粒，通過磁流體的作用，將磨料逐漸輸送到研磨盤上。磁流體封閉式加工是通過橡膠板將磨粒與磁流體分隔放置進行加工。

4.磁力研磨

利用磁場作用，使磁極間的磁性磨料形成如刷子一樣的研磨劑，被吸附在磁極的工作表面上，在磨料與工件的相對運動下，實現(xiàn)對工件表面的研磨作用。這種加工方法不僅能對圓周表面、平面和棱邊等進行研磨，而且還可以對凸凹不平的復(fù)雜曲面進行研磨。

5.軟質(zhì)磨粒機械拋光(彈性發(fā)射加工)

小切除可以達到原子級，直至切去一層原子，而且被加工表面的晶格不致變形，能夠獲得極小表面粗糙度和材質(zhì)極純的表面。加工原理實質(zhì)是磨粒原子的擴散作用和加速的微小粒子彈性射擊的機械作用的綜合效果。真空中帶靜電的粉末粒子加速法、空氣流或水流來加速。

6.化學(xué)機械拋光

化學(xué)機械拋光是一種利用研磨液的腐蝕作用和磨粒的機械作用雙重作用的研磨方法。腐蝕研磨液如氧化鐵和硫酸或鹽酸的水溶液，Mn-Zn鐵氧體磨粒和鹽酸水溶液等。

7.水合拋光

是一種利用在工件界面上生成水合化學(xué)反應(yīng)的研磨方法，其主要特點是不使用磨粒和加工液，而加工裝置又與當(dāng)前使用的研磨盤或拋光機相似，只是在水蒸氣環(huán)境中進行加工。

機制：在拋光過程中，兩個物體產(chǎn)生相對摩擦，在接觸區(qū)產(chǎn)生高溫高壓，故工件表面上原子或分子呈活性化。利用水蒸汽分子或過熱的水作用其界面，使之在界面上形成水合化學(xué)反應(yīng)層，然后借助過熱水蒸汽或在一個大氣壓的水蒸汽環(huán)境條件下利用外來的摩擦力，從工件表面上將這層水合層分離、去除，從而實現(xiàn)鏡面加工。