抛光机理和加工参数设定.ppt

同学们好！大家辛苦了！感谢大家本次配合、认真学习; 抛光机理及加工参数设定 ;一、玻璃的本质 ;对玻璃、液体、气体和晶体的X射线散射试验，玻璃的散射曲线与液体类似，不同于固体（晶体）（图二）。;2 .玻璃的结构—20面体，科学家必威体育精装版發现。; 不规则网络说由荷兰学者查哈里阿生（Zachariasen）于1932年提出，在石英玻璃中是硅氧四面体[SiO4]，通过顶角连接的三度空间网络。其排列是无序的，钠玻璃就在四面体空隙中无序地分布着钠离子。 2008年在“自然——材料科学”（Nature—Material Science）科学家首次揭开玻璃结构的双重特性。英国布里斯托尔大学的帕特里克·罗亚尔实验证明：玻璃分子具有5个方面都对称的20面体结构，但不能结晶成固体，也不具备液体自由流动的特性。 利用这一发展，可以制造20面体金属，形成新型的“金属玻璃”材料，耐高压、高强度，是飞机机翼首选材料。;3.玻璃的生成体、中间体和网络外体;3. 玻璃的组成与特性的关系;;二、抛光机理;抛光的机理有纯机械说、化学学说、流变学说和机械化学说（Mechanial Chemical Polishing），我认为后一个学说比较全面地揭示了玻璃抛光的机理，提出这个学说的是苏联院士格列宾雪柯夫（ГpeбeHЩeKOB），他认为抛光是一个机械的、化学的和物理化学的综合过程。 玻璃研磨或磨削后的玻璃表面形貌如图四所示，表面形玻璃成了凹凸层与裂痕层。抛光的任务是要去除凹凸层与裂痕层。;下面以氧化铈抛光粉悬浮液对硅酸盐玻璃抛光为典型例子说明抛光机理。玻璃表面产生水解反应： ;基于抛光的机理我们研究一下抛光工艺因素对抛光过程的影响。;2．氧化铈抛光悬浮液的参数 1）抛光粉的牌号 氧化铈抛光粉的牌号是否适合被抛光玻璃的种类和牌号，例如工艺品抛光宜选用较粗的粒度（2~9?m）的抛光粉，而光学件和电子玻璃宜选用中等或细的粒度（0.1~2?m）的抛光粉，而硅片锗片等的抛光则需要微粉级（0.1?m）的抛光粉。;3）抛光液的浓度 氧化铈：水=1:5或更稀。速度、压力高时可以加浓。 4）抛光液的酸度值（pH值） 通常抛光液的pH值在3~9之间（图八）。;6）抛光液的温度 抛光过程的摩擦热、化学反应热、液温和工房温度都会影响到玻璃表面温度。温度高，化学反应加速，提高抛光效率。温度过高会使抛光不正常。 7）抛光模的类型 古典法抛光用柏油模，采用低压低速低温；高抛用聚氨酯抛光，可以高压高速高温；如果采用固着磨料抛光片或固着磨料抛光模，则不用抛光粉悬浮液，采用冷却液。不仅高压高速，而且更易于达到定时定光圈，工件清洗容易，工房环境清洁度提高。 8) 细磨表面的质量 对表面的粗糙度与面形有一定的要求，表面质量直接影响抛光的效率。;三、抛光粉;2. 对抛光粉的主要要求 抛光眼镜片和工艺品要求抛光粉有高的抛光效率与耐磨性；抛光高科技领域的高精度超光滑表面则要有好的面形精度，小的表面粗糙度和高的表面疵病等级。 对抛光粉的基本要求为： 外观均匀一致，不含有机械杂质； 粒度均匀； 有一定的硬度，一般比被抛材料稍硬； 具有一定的晶格晶形和晶格缺陷，化学活性较高，并有适当的自锐性； 有良好的分散性（不易结块）和吸附性，抛光时不易聚集和流失； 合适的pH值，化学稳定性好，不腐蚀工件。;3．氧化铈抛光粉的特性探讨 1）氧化铈抛光粉的分类 按氧化铈的原材料和制造方法不同，将抛光粉分成两大类： 第一类：氧化铈抛光粉——用独居石或氟碳铈镧矿为原料，经过萃取法或分离法，而得到抛光粉，工艺较复杂，流程较长，装备要完整，如果向原料厂购入预处理好纯度在90%以上的抛光粉或中间体（如草酸铈、碳酸铈），经过煅烧、磨细和分级得到抛光粉。工艺比较简便，根据需要，可以进行淬硬处理。;第二类：混合稀土抛光粉——用稀土元素的盐类（如氯化稀土，砂酸铈等）为原料，用硅氟酸（H2SiF6）和碳酸铵（（NH4）2CO3）处理得到沉淀物，经焙烧而得抛光粉，含铈量较低，40~50%，抛光效果好，不需淬硬处理，但焙烧温度根据需要可以选择。例如需要获微米级细颗粒混合稀土抛光粉，可以选择600~700℃焙烧，得到CeO2含量80%，D50小于1.5?m，比表面积在6m2/g以上的抛光粉。 ;图九 显示了不同温度煅烧的抛光粉的X衍射，400℃时已经结晶化，900℃时结晶化比较完善。;但从粒度和比表面积看（图十），600~700℃为最佳，粒度小，比表面积大。;图十一　不同温度煅烧的抛光粉的抛光效率;氧化铈抛光粉按氧化铈的含量分成三个牌号（表三） ①高铈抛光