發(fā)布時間：2021-05-10 21:40

　　當前例如民用光學、半導體、光通信、大型激光核聚變裝置、天文望遠鏡等科學和工業(yè)領域?qū)Ω呔鹊墓鈱W元件的需求越來越大。熔融石英玻璃具有較低的熱膨脹系數(shù)和較大的熱慣性,憑借其良好的物理和化學性能被廣泛應用于制造窗口和屏蔽片。傳統(tǒng)的熔融石英玻璃加工路線主要是“精密/超精密磨削+確定性數(shù)控拋光”,在確定性數(shù)控拋光階段目前主要采用的游離磨粒拋光技術,主要由三因素構成:拋光液、拋光墊、工件。游離磨粒拋光能獲得極高表面質(zhì)量（Ra<lnm）、極少亞表面缺陷的光學元件,但也具有一些不足,例如由于加工環(huán)境是有水或者溶液環(huán)境,拋光后的工件表面會存在幾nm到幾百nm的水合層,需要又增加新的工序去除,提高了工藝成本;游離拋光過程中磨粒的利用率只有不到0.5%,造成大量浪費等等諸多問題。針對這些不足,本文提出一種將磨料固結成拋光輪并在無水環(huán)境下對熔融石英玻璃進行加工的方法,通過該方法能在20min內(nèi)將熔融石英玻璃的粗糙度Ra從200nm降低到]0nm以下,最終能獲得粗糙度Ra小于2 nm,加工效率能達到4.2um/h,略高于游離磨粒拋光技術（4 um/h）,表面無水合層的高質(zhì)量表面。本文的主要研究內(nèi)容如下:（... 

【文章來源】：廈門大學福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 序論
    1.1 課題來源背景及意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 課題目的及意義
    1.2 常見的光學元件拋光技術簡介
        1.2.1 小磨頭拋光技術
        1.2.2 應力盤拋光技術
        1.2.3 離子束拋光技術
        1.2.4 磁流變拋光技術
        1.2.5 氣囊拋光技術
    1.3 固結磨粒拋光技術
        1.3.1 游離磨粒加工的缺陷
        1.3.2 固結磨粒拋光的研究現(xiàn)狀
    1.4 主要研究內(nèi)容
第二章 固結磨粒拋光輪的制備
    2.1 拋光輪組成成份材料
    2.2 拋光輪的制作工藝
    2.3 拋光輪成份比例對拋光效果的影響
        2.3.1 成份配比試驗探究
        2.3.2 試驗條件
        2.3.3 實驗結果與分析
    2.4 磨料的合理選擇驗證性實驗
    2.5 本章小結
第三章 固結磨粒拋光的材料去除和表面質(zhì)量
    3.1 固結磨粒拋光的工藝原理及實驗裝置
        3.1.1 工藝原理和實驗裝置
        3.1.2 機床壓力校正
    3.2 拋光過程的化學分析
        3.2.1 實驗探究
        3.2.2 去除原理
    3.3 壓力和轉(zhuǎn)速對固結磨粒拋光的影響
        3.3.1 對比實驗設置
        3.3.2 實驗結果及分析
    3.4 定點拋光實驗
    3.5 本章小結
第四章 固結磨粒拋光的熱分析
    4.1 溫度測量系統(tǒng)
    4.2 熔融石英玻璃的加工溫度
    4.3 拋光溫度的數(shù)學模型
        4.3.1 工件的溫度分析
        4.3.2 拋光輪的溫度分析
        4.3.3 熱量分配
    4.4 本章小結
第五章 固結磨粒拋光的亞表面缺陷
    5.1 亞表面缺陷
        5.1.1 表面/亞表面缺陷的形成
        5.1.2 亞表面缺陷常用的檢測方法
    5.2 磁性復合流體拋光技術及其應用
    5.3 亞表面缺陷的量化
        5.3.1 表面磨削
        5.3.2 整面拋光
        5.3.3 MCF定量拋光
    5.4 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
致謝
碩士期間科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]改性酚醛樹脂在磨料磨具中的應用研究[J]. 羅浩川.  超硬材料工程. 2018(04)
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[3]神光-Ⅲ主機裝置成功實現(xiàn)60TW/180kJ三倍頻激光輸出[J]. 鄭萬國,魏曉峰,朱啟華,景峰,胡東霞,張小民,粟敬欽,鄭奎興,王成程,袁曉東,周海,陳波,王健,馬平,許喬,楊李茗,代萬俊,周維,王方,許黨朋,謝旭東,馮斌,彭志濤,郭良福,陳遠斌,張雄軍,劉蘭琴,林東暉,黨釗,向勇,陳曉東,張維巖.  強激光與粒子束. 2016(01)
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[6]磨削加工光學元件亞表面損傷探究[J]. 葉卉,楊煒,胡陳林,畢果,彭云峰,許喬.  強激光與粒子束. 2014(09)
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博士論文
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[3]采用平轉(zhuǎn)動應力盤技術加工超大口徑非球面的研究[D]. 羅霄.中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所） 2011
[4]離子束加工技術研究[D]. 武建芬.中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所） 2010
[5]光學鏡面離子束加工材料去除機理與基本工藝研究[D]. 焦長君.國防科學技術大學 2008
[6]光學鏡面離子束修形理論與工藝研究[D]. 周林.國防科學技術大學 2008
[7]確定性磁流變拋光的關鍵技術研究[D]. 彭小強.國防科學技術大學 2004
[8]離軸非球面CCOS加工過程關鍵技術研究[D]. 鄭立功.中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所） 2003
[9]SiC光學材料超精密研拋關鍵技術研究[D]. 王貴林.中國人民解放軍國防科學技術大學 2002
[10]計算機控制離軸非球面制造技術研究[D]. 王權陡.中國科學院長春光學精密機械與物理研究所 2001

碩士論文
[1]磁流變拋光的關鍵技術研究[D]. 尤偉偉.國防科學技術大學 2004



本文編號：3180106