[发明专利]一种基于外加对称电场的铁电材料表面加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料表面加工方法，更具体地说但非限于，适用于铁电材料的表面加工方法。

背景技术

铁电材料在航空、航天、民用光电产品等领域得到广泛应用，如表面波器件、窄带滤波器、传感器、光子可调谐滤波器、声光器件、光陀螺仪等，特别是在高频表面波器件，2.5G,3G标准下的声表面波器件还没有其他商品化材料可以代替铁电材料，是无线通讯中最重要的基础材料。

铁电材料在加工过程中由于外部载荷和热场共同作用再加上自身具有的压电效应和热释电效应，会出现分子正负电中心彼此分离而产生极化现象，材料表面会产生很强的电场。由于铁电材料又具有压电逆效应，电场会产生内应力。当内部应力大于材料强度时，无须外部载荷，裂纹就会产生，导致铁电材料破损，降低铁电材料的加工成品率。

目前的铁电材料表面加工技术，主要从材料机械特性角度来选择加工方法，铁电材料的极化特性及其逆效应没有引起足够重视，而极化现象产生的电场能量相当惊人，可以在不借助于任何外部载荷和热的条件下完成中子和氦离子的核聚变过程，无需外部载荷，电场对于加工的影响就足以导致铁电材料破损，因此，研究、开发一种外加电场的铁电材料表面加工方法尤为必要。

发明内容

为了克服现有的铁电材料表面加工技术的铁电材料容易破损、成品率较低的不足，本发明提供一种避免铁电材料破损、成品率较高的基于外加对称电场的铁电材料表面加工方法。

为了解决上述技术问题提供如下的技术方案：

一种基于外加对称电场的铁电材料表面加工方法，实现该方法的装置包括基座和安装在基座上的砂轮，所述加工装置还包括对称电场产生机构，所述基座上设有用于放置待加工铁电材料的加工工位，所述加工工位位于所述对称电场产生机构的对称电场内；

所述加工方法包括以下过程：启动对称电场产生机构，产生对称电场，将待加工铁电材料放入加工工位，再启动砂轮进行表面加工。

进一步，所述对称电场产生机构包括正极电极板和负极电极板，所述正极电极板和负极电极板相对布置，所述正极电极板位于所述待加工铁电材料的下方，所述负极电极板位于所述砂轮的上方。当然，也可以采用其他布置方式。

再进一步，所述砂轮的工作面粘附砂轮块。所述砂轮块呈心形，也可以是其他形状，等圆弧间隔布置在砂轮工作面的一圈，可以采用金刚石磨粒，也可以采用其他磨粒。

所述加工工位包括基片和真空吸盘，所述待加工铁电材料位于所述基片上，所述基片位于真空吸盘上。

更进一步，所述待加工铁电材料粘附在所述基片上。例如通过石蜡涂层粘附。

所述真空吸盘为多孔陶瓷吸盘。

本发明的有益效果为：避免铁电材料破损、成品率较高。

附图说明

图1是基于外加对称电场的铁电材料表面加工装置的示意图。

图2是对称电场产生机构的作用原理示意图。

图3是砂轮的工作面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参照图1～图3，一种基于外加对称电场的铁电材料表面加工方法，实现该方法的装置包括基座和安装在基座上的砂轮1，其特征在于：所述加工装置还包括对称电场产生机构5，所述基座上设有用于放置待加工铁电材料2的加工工位，所述加工工位位于所述对称电场产生机构5的对称电场内；

所述加工方法包括以下过程：启动对称电场产生机构，产生对称电场，将待加工铁电材料放入加工工位，再启动砂轮进行表面加工。

进一步，所述对称电场产生机构5包括正极电极板和负极电极板，所述正极电极板和负极电极板相对布置，所述正极电极板位于所述待加工铁电材料2的下方，所述负极电极板位于所述砂轮1的上方。当然，也可以采用其他布置方式。

再进一步，所述砂轮1的工作面粘附砂轮块6。所述砂轮块6呈心形，也可以是其他形状，等圆弧间隔布置在砂轮工作面的一圈，可以采用金刚石磨粒，也可以采用其他磨粒。

所述加工工位包括基片3和真空吸盘4，所述待加工铁电材料2位于所述基片3上，所述基片3位于真空吸盘4上。

更进一步，所述待加工铁电材料2粘附在所述基片3上。例如通过石蜡涂层粘附。

所述真空吸盘4为多孔陶瓷吸盘。

参照图1，立式端面磨削加工铁电材料，砂轮1以n_s的转速，f的进给速度对待加工铁电材料2(采用钽酸锂晶片)进行加工，钽酸锂晶片的转速是n_w；参照图2，加工时施加外加对称电场5，端面磨削的外加对称电场中和铁电材料极化产生的正负电荷。

所述砂轮1，参照图3，端面非整体，阵列粘附金刚石磨粒的砂轮块6，砂轮块的几何形状包含心形。参照图2，所述钽酸锂晶片2，粘附于基片3上，基片3以真空吸盘4实现定位夹紧。所述钽酸锂晶片2的粘附方式，是以被加热后呈熔融状态的石蜡涂于基片3表面，钽酸锂晶片2排除气泡后均匀粘附在基片3上，待石蜡凝固实现粘附。