申请日:2016-03-23
申请人:大连理工大学
地址:116024 辽宁省大连市甘井子区凌工路2号
发明(设计)人:张振宇 王博 周平 康仁科 郭东明
主分类号:B24B19/22(2006.01)I
分类号:B24B19/22(2006.01)I B24B7/22(2006.01)I B24D18/00(2006.01)I B24D7/18(2006.01)I B24D3/28(2006.01)I B24D3/32(2006.01)I B24D3/34(2006.01)I
摘要:一种纳米深度损伤层高效超精密磨削方法,属于脆性晶体超精密加工技术领域。其特征是砂轮由酚醛树脂作为结合剂,亚微米金刚石磨粒作为磨料,磨粒尺寸为300?980nm,氧化铈、氧化镁、氧化硅、氧化铝中的一种作为添加剂,添加剂的重量百分比<5%,碳酸钠和碳酸氢钠中的一种作为发泡剂,发泡剂的重量百分比<3%。结合剂、金刚石微粉、添加剂、发泡剂在常温下混合均匀,并压制成长方体,然后在180?250℃下热固化成型,热固化时间为1?3h。超精密磨削时主轴转速为2000?2400rpm,砂轮进给速率为3?15μm/min,工作台转速为80?200rpm,磨削液为去离子水。超精密磨削后工件达到亚纳米级表面粗糙度,纳米级损伤层深度。本发明的效果和益处是实现了纳米深度损伤层高效超精密磨削方法。
主权项:一种纳米深度损伤层高效超精密磨削方法,采用树脂结合剂亚微米磨粒金刚石砂轮作为磨削工具,实现高效超精密磨削,其特征是:(1)工件为硅片、蓝宝石、光学玻璃;(2)砂轮由酚醛树脂作为结合剂,亚微米金刚石磨粒作为磨料,磨粒尺寸为300?980nm,氧化铈、氧化镁、氧化硅、氧化铝中的一种作为添加剂,添加剂的重量百分比<5%,碳酸钠和碳酸氢钠中的一种作为发泡剂,发泡剂的重量百分比<3%;(3)结合剂、金刚石微粉、添加剂、发泡剂在常温下混合均匀,并压制成长方体,然后在180?250℃下热固化成型,热固化时间为1?3h;(4)热固化成型的长方体用高强度胶粘接于铝合金骨架的沟槽中,均布于铝合金骨架的圆周,制成杯形金刚石砂轮;(5)杯形金刚石砂轮安装于超精密磨床上,进行超精密磨削,主轴转速为2000?2400rpm,砂轮进给速率为3?15μm/min,工作台转速为80?200rpm,磨削液为去离子水;(6)超精密磨削后工件达到亚纳米级表面粗糙度,纳米级损伤层深度,表面粗糙度Ra<1nm,PV值<10nm,亚表面损伤层深度为30?50nm;(7)硅片为工件时,超精密磨削后获得仅含非晶损伤层的超低损伤表面。