熔融石英光学玻璃平面研抛加工特性研究

发布时间：2024-04-23 01:34

　　熔融石英玻璃具有良好的热稳定性、电绝缘性和介电性能等物理性能,以及优良的透射性及其化学稳定性和耐高温辐射性等光学性能,被广泛应用于航空航天、惯性导航、高能激光等领域。由于其高脆性和高硬度,如何采用超精密加工技术使熔石英表面质量稳定降到Ra 1 nm以下,同时降低和消除加工后工件的表面/亚表面损伤及残余应力等是实现熔融石英玻璃元件使用性能的关键技术。磁流变抛光技术作为一种高效的平坦化超光滑抛光方法,能够实现单晶光学元件的原子级抛光,加工后无亚表面损伤。本文针对熔融石英光学玻璃基片的超精密加工工艺进行了系统研究。首先,实验研究了熔融石英玻璃的粗研和精研过程,采用单因素实验法,使用在铸铁盘进行熔融石英玻璃的粗研、使用合成铜盘对熔融石英玻璃进行平面精研加工实验,分析了粗研过程中的磨料质量分数、研磨盘转速、研磨液流量、研磨时间等因素对石英玻璃研磨特性的影响,并通过精研实验获得了表面粗糙度Ra 4.11 nm的光滑表面。其次,基于动态磁场集群磁流变抛光加工方法及其平面抛光装置,采用单因素实验方法,对研磨后的熔融石英玻璃基片进行抛光加工实验,研究了不同加工工艺参数对熔融石英的抛光加工效果,并分析了熔...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-2磁流变抛光原理图

图1-2磁流变抛光原理图[38]Fig.1-2Equipmentofmagnetorheologicalfinishing磁流变抛光加工表面质量的因素之一是磁流变抛光液，包括磨料的种颗粒（CIPs）和磨料的浓度[41,42]、粒度[43]、分散剂和稳定剂等。磨料抛....

图2-1研磨加工原理图

图2-1研磨加工原理图Fig.2-1Principlediagramoflapping动研磨设备后，研磨盘在主动电机的带动下以恒定的速度绕主轴旋蜡均匀粘贴在圆形陶瓷盘上并正对研磨盘，圆形陶瓷盘外套修整环压力通过增加压力块来改变，压力块置于圆形陶瓷盘上方，保持架环....

图2-2研磨实验装置

图2-1研磨加工原理图Fig.2-1Principlediagramoflapping，研磨盘在主动电机的带动下以恒定的速圆形陶瓷盘上并正对研磨盘，圆形陶瓷盘压力块来改变，压力块置于圆形陶瓷盘上，研磨过程中修整环和圆形陶瓷盘在保持磨料通过研磨液输送系统传送到工件....

图2-3动态磁场集群磁流变平面抛光原理

面型精度的同时还能获得纳米/亚纳米级粗糙度高质量表面。课题组前期实验究表明在集群磁流变平面抛光过程中，当工件从磁流变抛光垫上方扫过后，破坏磁流变抛光垫的稳定性，抛光垫中包裹的磨粒数量减少，并且难以恢复，减小了工件材料的去除能力，导致以静磁场构建的集群磁流变平面加工获得的工件表面匀....

本文编号：3962428