[发明专利]碳化硅光学镜面加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及镜面加工领域，具体涉及碳化硅光学镜面加工方法。

背景技术

碳化硅材料由于其较高的弹性模量、适中的密度、较小的热膨胀系数、较高的导热系数、耐热冲击性、高的比刚度、高度的尺寸稳定性及热性能与机械性能的各向同性等一系列优良的物理性质，受到越来越多的重视。碳化硅介质的光学镜面也越来越广泛的应用于空间光学系统和激光元器件中。一般认为，当碳化硅介质的表面粗糙度的均方根值小于工作波长的1／100—在可见红外区内一般为4 nm，面形精度均方根值达到加工要求，就认为该表面为碳化硅光学镜面。

碳化硅作为光学材料的研究大约开始于20世纪70年。目前，碳化硅材料的制造技术已经比较成熟，但是其光学加工非常困难。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种可对碳化硅镜面加工，能保证加工精度，提高上产效率，降低成本及工人劳动强度，具有一定的经济价值的碳化硅光学镜面加工方法。

本发明碳化硅光学镜面加工方法，包括以下步骤：

第一步，将磨料与水按质量比1:1混合调匀备用；

第二步，粗磨，工件粗磨时，磨具采用碳化硅盘，在研磨过程中不断的将调好的磨料加入磨具与工件之间，并以一定的压力和相对运动速度进行研磨；

第三步，细磨阶段一般采用研磨法，磨具沿用粗磨阶段磨具，磨料选用粒径在10～100um之间的碳化硼粉或金刚石微粉， 与粗磨相似，在研磨过程中不断的将调好的磨料加入磨具与工件之间，并以一定的压力和相对运动速度进行研磨；细磨过程中的压力与相对速度也不宜过大，但是由于细磨阶段磨具与工件之间接触更紧密，接触面积变大，因此压力与速度可以比粗磨阶段相应加大；

第四步，抛光，在抛光阶段的初期，采用聚氨酯制成的抛光盘，以较大的压力和较高的速度，以提高抛光效率；当细磨阶段的下表面破坏层被完全去除后，就应当逐渐降低压力与速度，以便于更好的控制面形精度，在抛光的最后阶段采用沥青抛光盘。

优选地，粗磨磨料为粒径在100～200um之间的碳化硅粉或碳化硼粉。

本发明可对碳化硅镜面加工，能保证加工精度，提高上产效率，降低成本及工人劳动强度，具有一定的经济价值。

具体实施方式

    碳化硅光学镜面加工方法，包括以下步骤：

第一步，将磨料与水按质量比1:1混合调匀备用；

第二步，粗磨，工件粗磨时，磨具采用碳化硅盘，在研磨过程中不断的将调好的磨料加入磨具与工件之间，并以一定的压力和相对运动速度进行研磨；

第三步，细磨阶段一般采用研磨法，磨具沿用粗磨阶段磨具，磨料选用粒径在10～100um之间的碳化硼粉或金刚石微粉， 与粗磨相似，在研磨过程中不断的将调好的磨料加入磨具与工件之间，并以一定的压力和相对运动速度进行研磨；细磨过程中的压力与相对速度也不宜过大，但是由于细磨阶段磨具与工件之间接触更紧密，接触面积变大，因此压力与速度可以比粗磨阶段相应加大；

第四步，抛光，在抛光阶段的初期，采用聚氨酯制成的抛光盘，以较大的压力和较高的速度，以提高抛光效率；当细磨阶段的下表面破坏层被完全去除后，就应当逐渐降低压力与速度，以便于更好的控制面形精度，在抛光的最后阶段采用沥青抛光盘。粗磨磨料为粒径在100～200um之间的碳化硅粉或碳化硼粉。

抛光完成后，碳化硅工件的最佳表面粗糙度与其材料的制备方法有关。化学气相沉积制备的碳化硅的表面粗糙度均方根值可以达到0.5nm-1nm，而反应烧结制备的碳化硅为1.5nm-4nm。