研磨加工&蓝宝石的用途特性及加工方式&蓝宝石加工

蓝宝石的用途特性及加工方式
单晶蓝宝石是一种用途广泛的晶体材料,具有良好的物理性能、光学性能和化学性能,并且硬度高、耐磨性强、化学性质稳定、力学性能优异。蓝宝石的主要成分是氧化铝(Al2O3)[1],纯净的氧化铝晶体无色透明,具有优异的透光性,因此应用于各种光学领域的仪器镜头以及电子产品屏幕等。蓝宝石材料制作的产品,经久耐用、光亮如新、透光性好,且不易产生划痕。如瑞士手表品牌 Rolex 生产的手表,其表盘玻璃全部由蓝宝石制作而成;苹果公司的iPhone手机目前使用的摄像头镜片就是由蓝宝石材料制作;在军事和航空领域还可以制作成各种红外夜视仪瞄准镜头及高精度航空设备仪器中的光学窗口和透镜等,在光学领域有着广阔的应用前景。蓝宝石表面的粗糙度直接影响光线波长的均匀性,伴随蓝宝石材料需求量的增大,对蓝宝石的加工效果(表面粗糙度和材料去除率等)提出了更高要求[2]。蓝宝石的效率、低损伤加工工艺成为蓝宝石产业发展的难题。蓝宝石材料的主要加工工序是晶体切割、研磨和抛光等处理。其中切割工序给蓝宝石材料带来的表面损伤和尺寸误差较大,研磨加工的作用是快速去除由
切割带来的表面不平整,提高蓝宝石表面的平面度。因此,对蓝宝石研磨加工的效果和效率有着更严要求,若是研磨工艺或参数选择不当,不但会使加工效率偏低,且加工后的蓝宝石表面由于划痕和裂纹较多达不到使用要求,需要进行二次研磨和抛光,造成蓝宝石基片太薄无法使用而报废,增加蓝宝石的加工成本[3]国内外对蓝宝石研磨加工方法和工艺以及应用进行了大量研究工作,取得了较大进展。作者主要介绍蓝宝石超精密研磨加工领域的国内外研究现状并进行讨论。
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