【技术实现步骤摘要】
一种光学玻璃磨粒加工亚表面裂纹损伤分布特征检测方法
本专利技术涉及光学玻璃磨粒加工过程中亚表面裂纹损伤检测技术，特别涉及一种基于表层抛光去除和化学蚀刻结合的光学玻璃磨粒加工亚表面裂纹损伤分布特征检测方法。
技术介绍
随着光学领域事业的快速发展，光学元件在光学系统中的应用越来越广泛，其制造过程中的要求也越来越高，除了要保证较高的加工精度外，对亚表面质量要求也极为严格。光学玻璃作为光学元件主要应用材料，一般为难加工硬脆材料，具有硬度较高、断裂韧性较低等力学特性。磨粒加工作为光学玻璃制造的重要阶段，加工后工件亚表面易产生微裂纹、划痕、残余应力等损伤缺陷，其亚表面裂纹损伤分布特征对于磨粒加工机理研究起到关键作用。同时，裂纹最大深度的准确检测为后续工艺提供依据，决定了后续工艺加工效率。因此，如何快速、高效、准确的对亚表面较深裂纹的分布特征进行检测，对光学元件制造工艺具有十分重要的意义。目前针对光学元件亚表面损伤检测技术，国内外学者做了大量的研究工作，主要包括非破坏性检测和破坏性检测。常用的非破坏性检测如声学显微镜法、激光散射法、激光共聚焦扫描法等，基本原理为以声学和光学等知...
【技术保护点】
1.一种光学玻璃磨粒加工亚表面裂纹损伤分布特征检测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，准备光学玻璃磨粒加工试样(1)，对试样(1)进行预处理，采用粘接剂(2)将试样(1)固定夹持在夹具(3)上，测量试样(1)与夹具(3)总厚度h0；步骤二，将试样(1)放置在研抛机抛光盘上，选取抛光垫(5)及抛光试剂(6)对试样(1)表面进行抛光加工；步骤三，每隔一段时间后停止加工，将试样(1)从研抛机中取出，并用测量仪器对其厚度进行测量，记录试样(1)与夹具(3)总厚度hi，i＝1、2、……，每次抛光去除深度为Δh＝hi‑1‑hi，总抛光去除深度Δh总＝h0‑hi；若总去除深度达到指定...
【技术特征摘要】
1.一种光学玻璃磨粒加工亚表面裂纹损伤分布特征检测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，准备光学玻璃磨粒加工试样(1)，对试样(1)进行预处理，采用粘接剂(2)将试样(1)固定夹持在夹具(3)上，测量试样(1)与夹具(3)总厚度h0；步骤二，将试样(1)放置在研抛机抛光盘上，选取抛光垫(5)及抛光试剂(6)对试样(1)表面进行抛光加工；步骤三，每隔一段时间后停止加工，将试样(1)从研抛机中取出，并用测量仪器对其厚度进行测量，记录试样(1)与夹具(3)总厚度hi，i＝1、2、……，每次抛光去除深度为Δh＝hi-1-hi，总抛光去除深度Δh总＝h0-hi；若总去除深度达到指定要求，停止抛光，转步骤四；若总去除深度未达到指定要求，转步骤二；步骤四，将抛光后的试样(1)从夹具(3)上下盘，进行清洗处理，然后烘干；并采用半掩膜法将试样(1)表面部分区域进行涂膜遮盖，待掩膜凝固成形后，完成化学蚀刻前试样(1)的准备工作；步骤五，按照比例配制氢氟酸化学蚀刻液(11)，放置于防腐蚀容器(9)中，然后将前期处理好的试样(1)缓慢放入盛有氢氟酸化学蚀刻液(11)的容器(9)中，并对容器(9)进行密封；试样(1)表层抛光后的裂纹形貌呈闭合状，在腐蚀液的作用下裂纹的侧壁向两侧进行扩展，底部向下方进行扩展，当形成类似沟壑的形状时，即亚表面裂纹得到充分扩展；然后将试样(1)取出，进行充分清洗并去除表面掩膜，烘干试样(1)，即完成化学蚀刻工序；氢氟酸化学蚀刻液(11)由重量比为5％-49％的HF和15％-40％的NH4F组成，HF:NH4F为1:3-1:20；步骤六，采用微观三维形貌检测仪器，对腐蚀后试样(1)表面形貌进行大范围观察，得到在腐蚀作用下充分扩展的裂纹分布特征；步骤七，根据表面三维形貌对半掩膜法遮盖的试样(1)原始表面与腐蚀面之间的台阶高度差进行测量，得到试样(1)化学蚀刻深度a；并选取充分扩展的单独裂纹，测量其宽度b和深度为c，并假设裂纹尖端处扩展深度为d；步骤八，根据单独裂纹的侧壁与底部蚀刻速率的关系，判断裂纹特定方向上的扩展是否呈等速腐蚀；具体判断方法如下：对试样(1)蚀刻结束后的蚀刻深度a与裂纹腐蚀后的宽度b进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：周平，赵炳尧，闫英，王雍皓，潘宇航，郭东明，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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