[发明专利]金刚石薄膜研磨方法及其触媒砂轮

说明书

技术领域

本发明主要涉及研磨、抛光等精密加工领域，尤其适用于CVD金刚石薄膜研磨和抛光的金刚石薄膜研磨方法及其触媒砂轮。

背景技术

CVD金刚石膜机械式研磨抛光利用游离磨料或金刚石砂轮与CVD金刚石膜表面接触产生较大的摩擦力，使金刚石表层发生变形甚至碳键断裂而形成碎屑，从而达到去除材料的目的。但是，传统的方法存在以下的弊端：加工效率较低，微观表面质量不佳，且容易造成膜的破裂、损伤。

发明内容

为了克服现有CVD金刚石薄膜机械式研磨抛光工艺的缺点，本发明提出了一种加工效率和加工精度高，表面质量好、破损少、使用便捷的金刚石薄膜研磨方法及其触媒砂轮。

金刚石薄膜研磨方法，包括以下步骤：

(1)将催化磨粒和切削磨粒分别和粘结剂混合，各自的体积百分比为：磨粒80％～90％，粘结剂10％～20％，搅拌均匀，其中催化磨粒占总磨粒体积60％～80％，切削磨粒占总磨粒体积40％～20％；

(2)制造同心圆的模具，按照催化磨粒与切削磨粒相间的方式倒入混合好的磨粒，催化磨粒位于最外层，浇注成型；

(3)将磨具放入压缩机内挤压固化，脱模后制得触媒砂轮。

(4)触媒砂轮对工件进行加工时，在催化磨粒的摩擦及催化作用下，降低了CVD金刚石膜石墨化所需的活化能，能够在较低的条件下形成易于研磨的非金刚石碳，待催化磨粒磨损消耗后，再由切削磨粒对石墨化产生的非金刚石碳进行去石墨化研磨和抛光，实现金刚石薄膜表面的精密研磨和抛光。

适用于所述的金刚石薄膜研磨方法的触媒砂轮，其特征在于：所述的砂轮由催化磨粒和切削磨粒所组成。

进一步，所述的催化磨粒和切削磨粒按照同心圆层状分布，所述的催化磨粒位于最外层。

进一步，所述的砂轮中磨粒之间以固着方式粘结，各自的体积百分比为：磨粒80％～90％，粘结剂10％～20％，各部分占磨粒总体积的百分比为：催化磨粒60％～80％，切削磨粒40％～20％。

进一步，所述的催化磨粒可以为：铁、锰，钛，铝之一或一种以上的混合物。

进一步，所述的催化磨粒粒径范围为0.5～10微米。

进一步，所述的切削磨粒可以为：单晶金刚石微粉。

进一步，所述的切削磨粒粒径范围为1.5～10微米。

本发明的技术构思为：将催化剂、切削磨粒进行有机组合，利用触媒作用，降低CVD金刚石膜石墨化所需的活化能，在较低的条件下，实现局部位置CVD金刚石的石墨化，切削磨粒进行去石磨化研磨。

本发明的优点是：适用性强、结构紧凑、加工效率和加工精度高、负面影响小、使用便捷等。

附图说明

图1为触媒砂轮结构图

具体实施方式

下面结合附图，进一步说明本发明：

实施例一

参照附图1：

金刚石薄膜研磨方法，包括以下步骤：

(1)将催化磨粒和切削磨粒分别和粘结剂混合，各自的体积百分比为：磨粒80％～90％，粘结剂10％～20％，搅拌均匀，其中催化磨粒占总磨粒体积60％～80％，切削磨粒占总磨粒体积40％～20％；

(2)制造同心圆的模具，按照催化磨粒与切削磨粒相间的方式倒入混合好的磨粒，催化磨粒位于最外层，浇注成型；

(3)将磨具放入压缩机内挤压固化，脱模后制得触媒砂轮。

(4)触媒砂轮对工件进行加工时，在催化磨粒的摩擦及催化作用下，降低了CVD金刚石膜石墨化所需的活化能，能够在较低的条件下形成易于研磨的非金刚石碳，待催化磨粒磨损消耗后，再由切削磨粒对石墨化产生的非金刚石碳进行去石墨化研磨和抛光，实现金刚石薄膜表面的精密研磨和抛光。

实施例二

参照附图1：

本实施例公开了一种适用于所述的金刚石薄膜研磨方法的触媒砂轮，所述的砂轮由催化磨粒1和切削磨粒2所组成。

所述的催化磨粒1和切削磨粒2按照同心圆层状分布，所述的催化磨粒1位于最外层。

所述的砂轮中催化磨粒1和切削磨粒2之间以固着方式粘结，各自的体积百分比为：磨粒80％～90％，粘结剂10％～20％，各部分占磨粒总体积的百分比为：催化磨粒60％～80％，切削磨粒40％～20％。

所述的催化磨粒1可以为：铁、锰，钛，铝之一或一种以上的混合物。

所述的催化磨粒1粒径范围为0.5～10微米。

所述的切削磨粒2可以为：单晶金刚石微粉。

所述的切削磨粒2粒径范围为1.5～10微米。