光学玻璃加工破坏层研究及粗磨、精磨、抛光工序加工余量的合理匹配

本文通过用五种散粒磨料（碳化硅）、五种固着磨料（金刚石）对八大类常用光学玻璃进行加工，用扫瞄电子显微镜观察其表面形貌，用抛测法测出其破坏层深度，得出一系列破坏层的深度数值，从而找出破坏层与磨料之问的函数关系。以破坏层的绝对深度为依据，得出光学加工中精磨、抛光工序的加工余量的合理匹配值。     

光学玻璃加工后的表面结构研究

本文采用了散粒磨料(SiC)和固着磨料(金刚石丸片)加工了八种光学玻璃后,在电子显微镜下观察加工表面,发现玻璃表面层的裂纹有别于传统的网状结构,而是呈现出片状叠加状态。这一发现将有助于光学加工研磨机理的深入研究,正确测定破坏层的深度,合理确定光学玻璃冷加工中各工序间余量。     

精磨玻璃表面破坏层深度的测试方法

精磨玻璃表面的破坏层由凹凸层和裂纹层组成。凹凸层和裂纹层的空间特性,直接影响其后的抛光效率。测量破坏层深度,为选用适当的方法精磨和抛光,使加工工艺最优化,提供了依据。测量精磨玻璃表面破坏层深度可以用光束扫描探测法,也可以用抛光测试法和电子显微镜观测法等。光束扫描探测法适用于实验室,抛光测试法适用于车间,而电子显微镜法仅适用于科研单位和高等院校。     

固着磨料磨具在晶体加工中的应用

由于光学晶体KPC-5和KPC-6已用在声学和其它一些科技领域,故对其表面质量提出了更高的要求。关键是尽量减少表面损伤层,使其深度局限在1.0～2.5毫米以内。众所周知,用固着磨料加工玻璃,损伤层的深度比用散粒磨料加工要小。对于这种现象,作者用切向力切削试样表面加以     

低亚表面损伤石英光学基底的加工和检测技术

制备低亚表面损伤的超光滑光学基底,是获得高损伤阈值薄膜的前提条件。针对石英材料在不同加工工序中引入亚表面损伤层的差异,首先利用共焦显微成像结合光散射的层析扫描技术,对W10和W5牌号SiC磨料研磨后的亚表面缺陷进行了检测,讨论了缺陷尺寸与散射信号强度、磨料粒径与损伤层深度间的对应关系;同时,采用化学腐蚀处理技术对抛光后样品的亚表面形貌进行了刻蚀研究,分析了化学反应生成物和亚表面缺陷对刻蚀速率的影响、不同深度下亚表面缺陷的分布特征,以及均方根粗糙度与刻蚀深度间的联系。根据各道加工工艺的不同采用了相应的亚表面检测技术,由此来确定下一道加工工序,合理的去除深度,最终获得了极低亚表面损伤的超光滑光学基底。     

磷酸盐钕玻璃表面/亚表面损伤特性实验研究

系统地研究了光学研磨过程中,磨料粒径、载荷大小以及机床转速对钕玻璃表面及亚表面损伤的影响。结果表明,机床转速和载荷基本不改变材料表面粗糙度,而较大载荷或较低机床转速产生较大的亚表面缺陷,表面粗糙度和亚表面缺陷缺陷深度基本与最大磨料粒径呈正比,载荷增倍使亚表面缺陷与表面粗糙度的常数比值增加0.05。研究结果为钕玻璃加工工艺改进提供了参考依据。     

机械研磨法制备晶体密度钼膜技术研究

 具有晶体理论密度的高质量金属薄膜对于材料的高温高压状态方程研究十分重要。通过机械研磨抛光技术制备出厚度大于20 μm,均方根粗糙度小于100 nm,厚度一致性好于99％的钼膜。研究了工艺条件对薄膜表面形貌、厚度一致性与表面粗糙度等的影响。机械研磨抛光时,采用较小粒径的磨料和材质较软的研具,可以获得较高的表面质量。在研磨过程中,工件的边缘受到的磨料切削作用最强,采用工件在工装表面均匀分布的形式,薄膜的厚度一致性有较大改善。探讨了目前制备极薄的薄膜工艺存在的问题及可能的解决办法。     

光学元件亚表面缺陷的损伤性检测方法

在磨削、研磨和抛光加工过程中产生的微裂纹、划痕、残余应力等亚表面缺陷会导致熔石英元件抗激光损伤能力下降,如何快速、准确地检测亚表面损伤成为光学领域亟待解决的关键问题。采用HF酸蚀刻法、角度抛光法和磁流变斜面抛光法对熔石英元件在研磨加工中产生的亚表面缺陷形貌特征及损伤深度进行了检测和对比分析,结果表明,不同检测方法得到的亚表层损伤深度的检测结果存在一定差异,HF酸蚀刻法检测得到的亚表面损伤深度要比角度抛光法和磁流变斜面抛光法检测结果大一些。且采用的磨粒粒径越大,试件表面及亚表面的脆性断裂现象越严重,亚表面缺陷层深度越大。     

碳化硅反射镜坯体光学加工的残余应力测量与分析

测量并分析了碳化硅反射镜坯体光学加工的残余应力。采用X射线衍射法测定了磨削成形、研磨以及抛光过程引入的表面残余应力的性质和大小;采用逐层抛光法测定了在用120#粒度金刚石砂轮磨削时引入的残余应力层厚度。研究结果表明:在用120#金刚石砂轮磨削加工时沿磨削方向和垂直于磨削方向分别引入了残余拉应力和残余压应力,其大小分别为40MPa和70MPa,应力层深度约为60μm,大于裂纹层深度;在用W7金刚石微粉研磨时引入了残余压应力,在其作用范围内残余应力平均值为60～80MPa;在抛光时理论上会引入残余压应力。在此基础上提出了在碳化硅反射镜坯体的光学加工过程中,可以通过研磨消除磨削引入的裂纹层和残余应力层。     

纤维光学 其他

TN25 2006032348光纤端面研磨加工的表面质量=Surface quality in end-face lapping of optical fiber[刊,中]/刘德福(中南大学机电工程学院.湖南,长沙(410083)) ,段吉安…∥机械工程学报.—2006 ,42(2) .—187-195选用粒度为0 .5 ~6 .0μm金刚石磨料砂纸,在KE-OFP-12型光纤连接器研磨机上对光纤端面进行研磨,发现光纤研磨加工存在脆性断裂、半脆性半延性和延性等三种材料去除模式,且材料去除模式主要由磨料粒度控制,磨料粒度为3μm时,为其脆延转换的临界点,并从理论上对其进行了分析。试验证明以延性去除得到的光纤表面粗糙度远低于以…     

超光滑加工精磨过程中损伤层与余量匹配的研究

对超光滑加工散粒研磨工序中采用的三级精磨法,进行了实验研究,通过改进差分化学刻蚀实验测出各级损伤层的厚度,利用损伤层厚度对加工余量匹配进行了优化。研究表明损伤层厚度与砂粒的粒径和压载之积成线性关系,与研磨时长无关;实验测得W28、W10、W5号磨料在实验条件下研磨加工产生的损伤层厚度分别为12.4μm、8.2μm、5.8μm;并根据损伤层厚度提出了加工余量的匹配建议方案。损伤层的相关研究为超光滑加工中提高生产效率以及减少麻点产生几率的研究提供了参考。     

大尺寸氧化铝陶瓷导轨超精研抛工艺研究

为了提高氧化铝陶瓷导轨超精密研抛加工的工作效率,分析了研抛压力、研抛速度以及磨料添加间隔等工艺参数与研磨抛光效率的关系。首先,根据氧化铝陶瓷导轨的特性及物理参数,确定研磨抛光盘以及磨料的选型。然后以高精度平面平晶作为检测工具,平晶与导轨表面形成干涉条纹,利用条纹的数量定量表征研抛效果。最终得到氧化铝陶瓷导轨的最佳工艺参数:每个研抛压力应该控制在40 N;研抛线速度为45 m/min;研磨剂的添加时间为30 min。在同等时间内,应用此套工艺参数可以达到更高的面型精度。     

Bi基超导体研磨非晶化的EXAFS研究

本研究了研磨对Ｂｉ－Ｓｒ－Ｃａ－Ｃｕ－Ｏ超导体２２１２相的影响，发现干法研磨导致晶相向非晶态的转变，而加入有机溶剂的湿法研磨对晶体结构破坏很小。对两种不同研磨条件下，Ｃｕ原子和Ｂｉ原子局域结构的ＥＸＡＦＳ研究，发现Ｂｉ原子第一配位层配位状态基本无变化，第二、第三层原子配位距离相同，但无序度显增大，而Ｃｕ原子第一配位层中两种不同配位环境氧原子的无序度有不同程度的增大。由此推断，研磨所导致的非晶态     

测量精磨玻璃表面破坏层深度的侧面观测法

本文主要介绍用侧面观测法测量精磨玻璃表面破坏层深度的试件制做、测试仪器；对精磨裂纹也做了一定的分析。     

超声研磨抛光机

最近国外生产出各种规格型号的超声研磨抛光机.主要用于注塑模、压铸模和冲压模等模具表面的研磨处理和镜面抛光.特别是去除电火花加工所形成的硬化层,研磨模具上的肋、缝、锥形孔和其它各种形状孔的表面,很简易而快捷. 对非铁磁材料和超硬金属都能有效地将粗糙表面研磨成镜面.手持工具重轻、省力省时,即使长时间工     

超声微研磨装置的研制

气缸工作表面必须生成储油结构。在缸套工作表面原已形成数以万计、相互独立、深度一致的微坑，在此基础上，本文使用超声微研磨方法再形成一些细小的、不均匀分布的微细沟槽或点坑，以形成复合储油结构。文章提出了超声微研磨方法，设计了超声微研磨装置，测量了超声换能器的谐振频率，为工业化试验和应用奠定了基础。     

研磨影响粘土结构的红外光谱研究

将高岭石和蒙石两种粘土矿物分别用干法和湿法连续研磨,通过不同研磨时间的各粉城叶变换红外光谱（ＦＴ－ＩＲ）的实测和比较,发现干法研１２ｈ高岭石和蒙脱古老珠结构均开发改变,经４２ｈ高岭石的层状结构完全破坏,而经２４ｈ蒙脱石的层状结构即被破坏,但在湿法条件下研磨５４ｈ,它们的结构均无明显变化。由此可见,湿法研磨比干法好,文中还初步探讨了研磨影响粘土结构的原因。     

金刚石磨具的研磨性能及稳定性的确定

对光学零件用金刚石细磨时提出的基本要求,是保证金刚石磨具的稳定性及坚固性,并在加工后的表面上不得有擦伤。除此之外,为了确定研磨过程的工作参数,还必须掌握有关加工表面的粗糙度、金刚石粉的比耗及生产效率。众所周知,这些参数都是可变的,与金刚石细磨规范、润滑冷却液的理化性能、被加工材料及金刚石磨具的机械性能有关。金刚石磨具的参数或是按一个研磨周期范围内磨具工作能力的变化(测量动力学),或是在研磨时间不变的情况下,按照这     

金刚石精磨片

<正> 一、引言光学玻璃的精磨,几十年来一直采用散粒磨料加工即所谓自由研磨。其加工效率较低,表面粗糙度也较差。如何提高精磨生产率及零件的表面质量,是国内外光学零件加工中的一个重要问题。采用金刚石精磨片(简称精磨片)对光学零件进行高速精磨的新工艺,在国外是     

基于表面等离子共振的光纤探针折射率传感器

基于表面等离子体共振效应,设计一种锥形光纤探针折射率传感器。通过锥形结构理论模型与SPR共振模型,利用MATLAB与FDTD Solutions软件进行理论计算与模拟仿真,分析锥形光纤锥度比、传感区长度和银膜厚度对传感器发生共振时的共振深度的影响。通过对比所镀膜层的结构与厚度,从灵敏度与品质因素角度对传感器性能进行优化。结果表明随着锥形光纤锥度比增大,共振深度出现极值;传感区长度越长,共振深度越深;银膜在50 nm处传感器性能较优,银/二氧化钛复合膜结构的传感器灵敏度与品质因素高于单层膜结构传感器。