[发明专利]金刚石膜的固态稀土金属高速抛光方法

摘要

金刚石膜的固态稀土金属高速抛光方法，抛光工具为固态稀土金属抛光盘(或抛光研具)，由抛光盘(或抛光研具)与金刚石膜的相对运动而产生的摩擦热，在金刚石膜和固态稀土金属抛光盘接触界面形成热化学反应环境，从而溶蚀金刚石膜抛光表面凸点碳原子，实现对金刚石膜的抛光目的。抛光过程在一般大气环境下进行。可实现平面金刚石膜和任意曲面金刚石膜的抛光，其中曲面金刚石膜的抛光可采用包络法和成型法两种方法，包络法采用球头固态稀土金属抛光棒为抛光工具，成型法采用固态稀土金属成型抛光头为抛光工具。提供了一种不需在真空抛光反应室进行，结构简单、抛光质量好、效率高、成本低，既可用于平面金刚石膜抛光，又可用于曲面金刚石膜抛光的抛光方法。

主权项

1.金刚石膜的固态稀土金属高速抛光方法，其特征是：抛光盘为固态稀土金属抛光盘或抛光研具，由抛光盘或抛光研具与金刚石膜的相对运动而产生的摩擦热，在金刚石膜和固态稀土金属抛光盘或抛光研具接触界面形成热化学反应环境，从而溶蚀金刚石膜抛光表面凸点碳原子，实现对金刚石膜的抛光目的；抛光过程在一般大气环境下进行；具体包括以下三种方法：1)抛光平板类金刚石膜，抛光时，圆盘形固态稀土金属抛光盘在驱动电机带动下，以3000r/min-50000r/min的高转速转动，金刚石膜由夹具固定，并由另一驱动电机驱动以10r/min-100r/min的转速反方向转动；由抛光盘与金刚石膜的相对运动而产生的摩擦热，在金刚石膜和固态稀土金属抛光盘接触界面形成热化学反应环境，从而溶蚀金刚石膜抛光表面凸点碳原子，实现对平板类金刚石膜的抛光目的；2)包络法抛光任意曲面金刚石膜，抛光以球头固态稀土金属抛光棒为工具，固态稀土金属抛光棒装夹在高速数控机床主轴头上，由高速数控机床主轴带动，以10000r/min-60000r/min的高转速转动；金刚石膜由夹具固定，安装在数控机床工作台上，由数控机床的坐标运动实现抛光棒相对金刚石膜在X、Y、Z方向的三坐标联动；抛光过程中，由抛光棒与金刚石膜的高速相对运动产生的摩擦热，在金刚石膜和球头固态稀土金属抛光棒接触界面形成热化学反应环境，实现固态稀土金属抛光棒对金刚石膜抛光表面凸点碳原子的溶蚀，由球头固态稀土金属抛光棒相对金刚石膜的三坐标联动，实现对任意曲面金刚石膜的抛光目的；3)成型法抛光回转曲面金刚石膜；抛光工具为固态稀土金属成型抛光头，抛光头抛光面与回转曲面金刚石膜被抛光面相吻合，可实现金刚石膜内表面、外表面抛光，或内外表面同时抛光；固态稀土金属成型抛光头在驱动电机带动下，以3000r/min-30000r/min的高转速转动，由抛光头与金刚石膜的相对运动而产生摩擦热，同时为改善曲面中心区域由于线速度低，摩擦热不大，抛光曲面温度不均匀问题，在金刚石膜夹具内部设置辅助加热装置；在摩擦热和辅助加热的共同作用下，在金刚石膜和固态稀土金属成型抛光头接触界面形成热化学反应环境，固态稀土金属成型抛光头对金刚石膜抛光表面凸点碳原子产生溶蚀作用，从而实现对曲面金刚石膜外表面的抛光。