[发明专利]研抛一体化冰粒型固结磨料抛光垫及其制备方法

权利要求书

1.一种研抛一体化冰粒型固结磨料抛光垫，其特征是它由占抛光垫总重量的4%～20%的微米级冰冻磨料层、占总重量的2%～12%的亚微米级冰冻磨料层、占抛光垫总重量1%～5%的纳米级冰冻磨料层和余量的去离子水冰冻层组成；抛光垫自底层往上所含磨料粒径逐渐变大，去离子水冰冻层紧邻抛光垫夹持头；在微米级冰冻磨料层与亚微米级冰冻磨料层之间、亚微米级冰冻磨料层与纳米级冰冻磨料层之间以及纳米级冰冻磨料层与抛光垫夹持层之间均设有去离子水冰冻层；所述的抛光垫中心设有一通孔，通孔直径为 ，式中e为抛光垫偏心距，r为抛光工件半径，偏心距e取值为20～100mm。

2.根据权利要求1所述的抛光垫，其特征是所述的微米级磨料、亚微米级磨料和纳米级磨料为同一种磨料或不同种类磨料的组合。

3.根据权利要求1或2所述的抛光垫，其特征是所述的微米级磨料、亚微米级磨料和纳米级磨料为SiC、Cr₂O_3、SiO₂、Al₂O₃和CeO₂中的一种或几种的组合。

4.一种权利要求1所述的研抛一体化冰粒型固结磨料抛光垫的制备方法，其特征是包括以下步骤：

（1）首先将雾化后的液氮喷向雾化后的去离子水，用模具收集冰粒并在收集完成后在冰粒上方覆盖隔热垫，将盛有冰粒的模具放在压力机下压实，在3～12MPa压力下反复压制直至冰盘表面平整完美，从而形成抛光垫的第一层；

（2）将配比好的纳米级磨料与去离子水搅拌均匀，得到磨料均匀分散的悬浮液，将雾化后的液氮喷向雾化后的悬浮液，用模具收集冰粒并在收集完成后在冰粒上方覆盖隔热垫，将盛有冰粒的模具放在压力机下压实，在3～12MPa压力下反复压制直至冰盘表面平整完美，从而形成抛光垫的第二层；

（3）重复步骤（1）形成抛光垫的第三层；

（4）将配比好的亚微米级磨料与去离子水搅拌均匀，得到磨料均匀分散的悬浮液，将雾化后的液氮喷向雾化后的悬浮液，用模具收集冰粒并在收集完成后在冰粒上方覆盖隔热垫，将盛有冰粒的模具放在压力机下压实，在3～12MPa压力下反复压制直至冰盘表面平整完美，从而形成抛光垫的第四层；

（5）重复步骤（1）形成抛光垫的第五层；

（6）将配比好的微米级磨料与去离子水搅拌均匀，得到磨料均匀分散的悬浮液，将雾化后的液氮喷向雾化后的悬浮液，用模具收集冰粒并在收集完成后在冰粒上方覆盖隔热垫，将盛有冰粒的模具放在压力机下压实，在3～12MPa压力下反复压制直至冰盘表面平整完美，从而形成抛光垫的第六层；

（7）将抛光垫制备模具与冰粒固结磨料分离，即得研抛一体化冰粒型固结磨料抛光垫。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征是所述的隔热垫所用材料为导热系数小的聚氨酯、尼龙或聚四氟乙烯。

6.根据权利要求4所述的方法，特征是所述的抛光垫制备模具为铸铁材料，且内外挡圈能卸掉，压力机压实结束后，用吹风机加热内外挡圈即能将其卸掉。