硫化鋅晶體固結(jié)磨料拋光研究.pdf

1、隨著紅外技術(shù)的快速發(fā)展，硫化鋅晶體廣泛應(yīng)用于紅外成像、紅外制導、紅外對抗等技術(shù)領(lǐng)域。由于硫化鋅具有軟脆特性，加工過程中容易在工件表面產(chǎn)生劃痕、微裂紋等表面缺陷，從而影響器件的性能和使用壽命。本文采用固結(jié)磨料拋光硫化鋅晶體，研究了硫化鋅晶體的材料去除機理，并對固結(jié)磨料拋光硫化鋅晶體的工藝進行了優(yōu)化。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究了硫化鋅晶體的材料去除機理，建立了單顆磨粒的切深模型。采用顯微壓痕法測量得到硫化鋅晶體硬度為1.83 G

2、Pa，并利用經(jīng)典的臨界切深公式計算出硫化鋅晶體理論臨界切深ac=1.17μm。采用納米劃痕儀對硫化鋅晶體進行單顆磨?？虅潓嶒?，分析得出實際臨界切深ac=211.5 nm，對應(yīng)的臨界載荷為5.69 mN。單顆磨粒切深模型表明，磨粒切入工件深度與磨粒半徑R成正比，與拋光壓力P的2/3次方成正比。⑵開展了固結(jié)磨料拋光墊的優(yōu)化研究。采用單因素實驗法研究了磨粒種類、磨粒粒徑和基體類型對硫化鋅晶體固結(jié)磨料拋光的影響。實驗表明，金剛石磨粒獲得的材料去

3、除率和表面質(zhì)量要優(yōu)于氧化鈰磨粒；粒徑2-4μm的金剛石磨粒獲得的晶體表面質(zhì)量最優(yōu)，材料去除率高；A類基體拋光后的晶體表面無明顯劃痕和凹坑缺陷，表面質(zhì)量良好。拋光墊最優(yōu)參數(shù)選擇為：金剛石磨粒、粒徑2-4μm、A類基體。⑶對比研究了酸性拋光液和堿性拋光液對硫化鋅晶體固結(jié)磨料拋光的影響。堿性拋光液獲得的材料去除非常低，遠不如酸性拋光液。檸檬酸拋光液能同時獲得優(yōu)的表面質(zhì)量和高的材料去除率，拋光后的晶體表面光滑，材料去除率為437nm/min，表