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抛光过程中光学元件表面划痕的形成和控制研究

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摘要

针对抛光过程中出现划痕的问题,本文研究分析了划痕的形成过程。通过在φ100mm石英玻璃的抛光过程中引入α相三氧化二铝颗粒,对不同粒径杂质颗粒产生的划痕收尾阶段的长度比例进行了研究,并观察分析了抛光过程中在石英工件表面产生划痕,解释了抛光过程中的短划痕和超长划痕是如何出现的,同时研究了抛光液浓度和抛光盘结构对石英玻璃的抛光质量的影响。结果表明:杂质颗粒需要盘面提供足够的支撑力才能在工件表面产生划痕,而杂质颗粒所受盘面的支撑力大小取决于其位置高度和共同参与受力的基质颗粒的数量,其所受支撑力大小随着印入盘面逐渐减小直至不足以产生划痕,划痕终止。杂质颗粒的位置高度很难掌控,但在相同工艺条件下,我们发现使用一个相对较高的抛光粉质量浓度(6wt%)和具多微孔结构的沥青抛光盘可以有效降低划痕产生概率,并且不会导致抛光表面粗糙度变差或是过度影响抛光效率,对实际加工生产有指导意义。

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补充资料

DOI:10.3788/cjl201946.1202009

作者单位:

    中科院上海光学精密机械研究所
    中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室
    江苏理工学院
    中国科学院上海光学精密机械研究所
    本所 12号
    中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室

引用该论文

汤文龙,梁尚娟,尹进,焦翔,樊全堂,朱健. 抛光过程中光学元件表面划痕的形成和控制研究[J].中国激光,2019,46(12):1202009.