一种基于压力调节的多晶金刚石研磨方法技术

本发明专利技术公开的一种基于压力调节的多晶金刚石研磨方法，通过压力调节进行多晶金刚石研磨加工参数设定，将被加工的多晶金刚石根据高度分成多层，并根据材料的临界断裂强度以及加工面积设定每层的加工载荷，使整个加工过程的载荷都在材料产生裂纹等损伤的临界状态，使得加工效率的最大化，同时保证研磨的过程中不带来亚表面的裂纹及其他损伤；具有快速、低成本、操作性强等特点，可以用于不同生长方式、不同尺寸多晶金刚石的研磨加工，为优化材料加工参数，缩短加工时间、提高良品率有一定的指导意义。义。义。

【技术实现步骤摘要】
一种基于压力调节的多晶金刚石研磨方法


[0001]本专利技术属于多晶金刚石加工
，特别涉及一种基于压力调节的多晶金刚石研磨方法。

技术介绍

[0002]金刚石具有任何材料中一些最极端的物理、光学和机械性能，如最低的摩擦系数，最低的压缩系数，最高的体积模量和导热系数，从深紫外线(UV)到远红外的广泛光学透明度，以及极端的机械硬度和耐磨性等。金刚石在现代工业中广泛应用，如切削工具、光学窗、散热等，被认为是制造高性能半导体电子元件的理想材料。金刚石的工业应用都需要高精度的平坦化，以获得超光滑和无损伤的表面。此外，高硬度、耐磨性和各向异性的特点使金刚石的加工极为困难。因此，金刚石超精密抛光技术的原理、工艺和设备类型一直是学术界和工业界关注的焦点。
[0003]多晶金刚石的初始表面粗糙，直径大，厚度偏差大，这给效率和质量带来了前所未有的不平衡。研磨加工是大尺寸多晶金刚石平坦化加工的一种重要手段。常规的研磨加工方式通常采用特定的压力进行加工，这没有考虑到样品的厚度偏差，学术界对于材料的研磨加工大多数集中在研磨轨迹的均匀性、新工具的开发，针对材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于压力调节的多晶金刚石研磨方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）选取多晶金刚石样品，且抛光后切割成小块，随后使用压痕法对样品进行压痕试验，获得金刚石产生裂纹时的最小载荷F0；（2）选取2
‑
50μm的金刚石作为研磨加工多晶金刚石研磨液中的金刚石磨粒，且金刚石磨粒的有效半径与步骤a压痕法使用的压头尖端半径相等；（3）计算研磨加工过程中金刚石研磨液中参与研磨的有效磨粒的数量N；（4）计算研磨加工过程中金刚石在磨粒的作用下产生裂纹的临界压强P，P=F0*N/A0，其中，A0为研磨加工金刚石的面积；（5）对需要研磨的多晶金刚石的面型进行检测，并计算得到等高线，等高线的间隔为m；（6）计算每个等高线包络的面积An，且n≥1，则实际每层被加工的面积Ai为：当被加工面为凸型时，Ai=An；当被加工面为凹型，Ai=S
‑
An，其中，S为被加工样品的面积；则每个等高线下研磨加工需要施加的载荷F
n
=a*P*A
i
，其中a为安全加载系数；（7）计算面积为A
i
，施加载荷为Fn时，研磨加工的材料去除率R，而材料去除率R为在该工艺参数下单位时间内...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宁昌，朱建辉，邵俊永，徐钰淳，师超钰，
申请(专利权)人：郑州磨料磨具磨削研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：