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- 日期: 2019-07-02
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蓝宝石因其在光学、机械和化学等方面就有优良的性质，目前已经被广泛的应用于各个领域，特别是光学领域作为光学元件和电子元件，这就会对蓝宝石的表面质量要求很苛刻。如下图(a)所示，采用游离磨料对蓝宝石的加工时，较好的状态是磨粒的大小相差不大，这样就可以使得载荷均匀的分散在磨粒上。但如果有较大的磨粒进入研磨盘中，如下图(b)所示，例如铸铁盘这种刚性的磨具来说表面不会发生形变，这种硬质大颗粒与磨料不是同一尺寸，就造成了硬质大颗拉高于磨粒，使得加工是磨具的载荷大部分都压在大颗粒上，会造成工件表面如较深划痕类似的损伤，也可能大颗粒在压力的作用在破碎，但破碎前也会对加工表面产生破坏。如下图(c)所示，如果采用弹性磨具，通过弹性形变使大颗粒达到与磨粒等高的水平，但是虽然在高度上相等，但是两者所受到的载荷不一样，这就导致了在加工表面的损伤。
游离磨料加工过程中的理想状态及大颗粒侵入引起载荷的变化与表面损伤图中:(a)理想状态(b)刚性磨具加工时硬质大颗粒侵入(c)弹性磨具加工时硬质大颗粒侵入。
针对单晶蓝宝石这种大批盘生产的硬脆难加工的材料能获得无损超光滑表面，本文提出了在抛光时采用树脂铜盘的概念。树脂铜盘主要是由铜粉、填充料和树脂组成，由于铜比较软，当硬质大颗粒进入加工区域时，大颗粒可以嵌入到树脂铜盘中，这样可以是大颗粒与磨料处于同等高度。此外，树脂铜盘中嵌入的大颗粒会发生塑性变形而不是弹性变形，这样树脂铜盘就可以避免损伤，铜盘还能保持原有的形状，同时可以在加工生产的外力作用下自修复。所以树脂铜盘在蓝宝石抛光过程中起到了不可或缺的作用。
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