[发明专利]抛光光学元件的复配抛光粉及制备方法和抛光工艺

说明书

技术领域

本发明属于光学元件的抛光用的消耗性材料以及制备方法，以及用该抛光粉的抛光工艺，尤其是该抛光工艺还涉及的抛光模。

背景技术

硒化锌精密光学元件是一种用于红外材料领域的精密光学元件，此种精密光学元件尤其适合应用于尖端科技(如夜视、寻的、导航等)、国防领域(武器、国家安全系统等)、激光领域(大功率激光器等)等。

在硒化锌精密光学元件的抛光过程中，要加入抛光粉，现在人们都是用三氧化二铝粉或其它如三氧化二铁或三氧化二铬某一种粉末，即采用单一磨料即单一抛光粉进行抛光，申请人用三氧化二铝粉或其它某一种粉末对硒化锌光学元件的抛光达不到优良的抛光效果。可能是单一磨料在抛光摩擦中，抛光粉的粉粒之间流动性或硬软性不能互补。

在对硬度不大的硒化锌光学元件的抛光过程中，抛光模的软硬度也是提高抛光质量的重要因素。

目前，国内加工硒化锌光学元件主要采用传统光学元件加工工艺。特别是在抛光过程中，大多数生产单位采用抛光沥青制成沥青抛光模(盘)对硒化锌光学元件进行抛光。抛光沥青的硬度直接决定抛光模的硬度，高硬度的抛光沥青制成的抛光模有较高的硬度，能够有效保证硒化锌的光学加工的面形平整；但由于硒化锌材质较软，如果用与之硬度不匹配的沥青抛光模，就会在硒化锌光学元件表面产生大量的抛光擦痕，严重影响硒化锌光学元件的光洁度等加工质量。所以现有技术用沥青抛光模对硒化锌光学元件进行抛光有技术缺陷。另外，现在有抛光玻璃用的抛光模的结合剂是聚氨酯，用聚氨酯加入固体磨料粉(常用氧化铈、氧化锆)制成复合抛光模材料，但聚氨酯加入固体磨料粉的复合抛光模材料只适合高硬度材料如玻璃等的高速抛光用。而要对材质较软的硒化锌获得高精度的光学元件，聚氨酯加入固体磨料粉的复合抛光模材料制成的抛光模达不到高精度要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种能减少抛光划痕，提高光洁度的在抛光物和被抛光物摩擦间隔中加入的抛光粉以及制备方法；本发明还提供用这种抛光粉的抛光工艺，以及这种抛光工艺涉及的抛光模。

光学元件的复配抛光粉，由按重量比为0.5份～3.0份的三氧化二铬粉，和1.0份的三氧化二铝粉组成，三氧化二铬粉的粒度为0.05～0.10微米，三氧化二铝粉的粒度为0.05～0.10微米。本光学元件的复配抛光粉是在抛光过程中，用于填入在抛光模与被抛光物之间，起润化、流动、摩擦抛光作用的粉状固形物。现有技术在抛光时，填入在抛光模与被抛光物之间的抛光粉都只用三氧化二铬粉、三氧化二铝粉、三氧化二铁粉的某一种，仅用一种抛光粉的缺点是单一抛光粉的硬度和被抛光物的硬度不匹配，容易产生抛光擦痕，而本发明用三氧化二铬粉和三氧化二铝粉这两种抛光粉后，经对比实验，现有技术只用一种抛光粉对硒化锌光学元件加工的光洁度为40-20，而用本发明用的光学元件的复配抛光粉对硒化锌光学元件加工的光洁度为10-5，可见本发明用的光学元件的复配抛光粉明显优于现有技术的抛光粉。

抛光时，把上述三氧化二铬粉和三氧化二铝粉混合均匀得复配抛光粉。使用时将复配抛光粉加水调成悬浮液，按重量比，复配抛光粉5份～10份，水100份。复配抛光粉的水悬浮液就可直接加入抛光模表面的开槽中，作为抛光用的磨料使用。由于三氧化二铬粉磨料莫氏硬度较高，和三氧化二铝粉相同，而且三氧化二铬粉颗粒圆滑，不易产生划痕。三氧化二铝粉粒度分布范围窄，硬度高，磨削力强，是一种性能良好，普遍适用的抛光研磨材料。因此，采用两种抛光粉混合的抛光磨料，对于提高表面质量有明显的好处。

在抛光时，抛光模表面倒入本发明光学元件的复配抛光粉的加水悬浮液，按每平方厘米填入光学元件的复配抛光粉0.1毫克～0.6毫克。

优选本发明光学元件的复配抛光粉，由按重量比为1.0份～2.0份的三氧化二铬粉，和1.0份的三氧化二铝粉组成。

最优选本发明由按重量比为1.5份三氧化二铬粉，和1.0份的三氧化二铝粉组成。

光学元件的复配抛光粉的制备方法，按重量配方比，把三氧化二铬粉和三氧化二铝粉混合均匀制得复配抛光粉。使用时，按重量比复配抛光粉5份～10份，加100份水混成悬浮液使用。可见制备和使用光学元件的复配抛光粉非常简单。

用上述任何一种具体配方光学元件的复配抛光粉对被抛光的光学元件进行抛光的抛光工艺，包括以下步骤：

(1)上光学元件的抛光模：用螺纹连接把光学元件的抛光模固定在磨床主轴上；光学元件的抛光模是由按重量比为500份的抛光沥青，和20～200份的三氧化二铝粉组成；抛光沥青是55#～82#抛光沥青，三氧化二铝粉的粒度为0.50～2.00微米；