石(shi)英玻璃是常用(yong)的光學材料,具有(you)極低(di)的熱(re)膨脹系數、出(chu)色的電絕緣性(xing)能、穩(wen)定的化學性(xing)質以及良(liang)好(hao)的光傳輸(shu)特性(xing),在國(guo)防(fang)軍工(gong)、航空航天、激(ji)光通信和(he)光學器件等先進制造領(ling)域(yu)得到(dao)了廣泛(fan)應用(yong)。
隨著各種光學應用對高性能石英玻璃需求的增多,對其生產效率和服務可靠性的標準也隨之提高。加工石英玻璃的過程中容易產生劃痕和凹坑等表面缺陷,影響最終產品的性能和壽命。研磨能去除切割過程中產生的表面損傷。游離磨料的工藝體系成熟,能夠實現納米級甚至更高級別的表面質量;但是磨料分散性差、易團聚和加工成本高。固結磨料磨具有磨粒軌跡明確、表面(mian)平整度高、加工(gong)成本(ben)低(di)、加工(gong)效率高以及(ji)環境友好等優點,得(de)到廣泛應用。
為了提高石英玻璃研磨的材料去除效率和表面質量,采用固結聚集體復合磨料墊進行加工。通過常溫常壓燒結法制備了粒徑為28 μm的聚集體復合磨料,分別為氧化鋁-金剛石復(fu)合磨(mo)料(liao)、金(jin)(jin)剛(gang)石-金(jin)(jin)剛(gang)石復(fu)合磨(mo)料(liao)和二氧化(hua)硅-金(jin)(jin)剛(gang)石復(fu)合磨(mo)料(liao)。然后通過(guo)紫外光固化(hua)技術,制備(bei)(bei)(bei)了3種固結(jie)聚集體復(fu)合磨(mo)料(liao)墊。為驗(yan)證所制備(bei)(bei)(bei)磨(mo)料(liao)墊的(de)性能,使用相(xiang)同的(de)工(gong)藝制備(bei)(bei)(bei)了3種相(xiang)應的(de)固結(jie)單晶磨(mo)料(liao)墊,并開展對比試驗(yan)。
研究結果表明,固結聚集體復合磨料墊具有更高的加工效率,最高材料去除率可以達到3.611 μm/min。研磨后,石英玻璃的表面粗糙度(R_a)顯著降低,修復了大劃痕等表面損傷。其中最低的表面粗糙度為91.564?nm。固結聚集體復合磨料墊還展現出優越的摩擦磨損性能,以更好的加工能力高效加工石英玻璃。
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