機(jī)械化學(xué)拋光是利用固相反應(yīng)拋光原理的加工方法之一。軟質(zhì)磨粒與適當(dāng)?shù)膾伖庖阂黄?，在工件與磨粒接觸點(diǎn)上，由于摩擦而產(chǎn)生高溫高壓，在極短的接觸時(shí)間里產(chǎn)生固相反應(yīng)，并由摩擦力除去反應(yīng)物，實(shí)現(xiàn)nm級微小單位的去除拋光。機(jī)械化學(xué)拋光的基本要素為使用能與工件進(jìn)行固相反應(yīng)的軟質(zhì)微細(xì)磨粒。
氧化鋯陶瓷棒加工
氧化鋯陶瓷棒加工
1. 加工特性
用基于機(jī)械化學(xué)固相反應(yīng)的各種粒子加工藍(lán)寶石時(shí)的結(jié)果表明，用軟質(zhì)的SiO2、α-Fe3O4及TiO2粒子的加工速率比用α-Al2O3、FeAl2O4粒子及金剛石微粉的加工速率大。這表明，使用反應(yīng)性大的粒子，其加工效率比純機(jī)械拋光要高，并且金剛石微粉拋光時(shí)易在工件表面上產(chǎn)生損傷。
如果加工以改善表面粗糙度，減少加工變質(zhì)層為目標(biāo)，就應(yīng)該使用超細(xì)的微粉，并減小加工壓力。加工效率隨著拋光盤轉(zhuǎn)速的上升而提高，加工壓力在60～180kPa的范圍內(nèi)不會對表面粗糙度產(chǎn)生不良影響。
工件材質(zhì)確定后，把能和工件反應(yīng)的物質(zhì)從化學(xué)相圖中選出，根據(jù)其硬度及其他物理性質(zhì)來確定粉末。不要選擇熔點(diǎn)太高的粉末。選擇拋光盤的材質(zhì)時(shí)，應(yīng)避免粉末與拋光盤表面產(chǎn)生復(fù)雜的反應(yīng)，原則上希望拋光盤與粉末是同一種材質(zhì)的，只要不破壞反應(yīng)，加工氛圍干式或濕式均可。
2 . 加工面性質(zhì)
在功能晶體材料機(jī)械化學(xué)拋光中，要重視在加工變質(zhì)層中殘留的反應(yīng)生成物。如果使用SiO2微粒(粒徑20nm)，月錫拋光盤進(jìn)行藍(lán)寶石的濕式浮動(dòng)拋光，能得到接近1nm表面粗糙度的加工面。根據(jù)電子衍射測量的加工面變質(zhì)層圖像出現(xiàn)的菊池線，表明加工表面的結(jié)晶基本無畸變。
由表面的離子顯微檢偏振鏡(IMA)分析和俄歇（二次分光）電子分光分析的結(jié)果可知，在藍(lán)寶石表面上幾乎不殘留SiO2及其反應(yīng)生成物。
對Mn-Zn鐵氧體電磁特性的影響：金剛石微粉拋光存在較深的加工變質(zhì)層，因此初始磁導(dǎo)率很低。機(jī)械化學(xué)拋光可以得到與化學(xué)腐蝕相同程度的表面性質(zhì)．由于幾乎沒有加工變質(zhì)層，能得到高的電磁特性。
3 . 機(jī)械化學(xué)拋光應(yīng)用
上面列舉的實(shí)例都是以藍(lán)寶石為對象的機(jī)械化學(xué)拋光。機(jī)械化學(xué)拋光也能加工其他晶體材料，例如水晶、硅單晶和Mn-Zn鐵氧體等材料的機(jī)械化學(xué)拋光。但是對使用的粉末有如下要求：粉末與工件相比必須是軟質(zhì)的，必須能與工件產(chǎn)生固相反應(yīng)。因此，對每種加工材料必須選擇適宜的粉末和適宜的加工條件。
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本文“先進(jìn)陶瓷的機(jī)械化學(xué)拋光”由科眾陶瓷編輯整理，修訂時(shí)間：2017-03-15 14:59:22
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