[发明专利]一种表面有序微型结构化的CVD金刚石砂轮的制备方法

权利要求书

1.一种表面有序微型结构化的CVD金刚石砂轮的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：

步骤一：采用化学气相沉积即CVD技术在轮毂(1)的外圆周面上沉积一层厚度为0.5～2.5mm的金刚石膜(2)；

步骤二：采用离子束研抛技术对金刚石膜(2)外圆周面进行研抛处理，并使得金刚石膜(2)的表面粗糙度达到0.1～0.15μm；

步骤三：采用脉冲激光束(5)对金刚石膜(2)外圆周面进行烧蚀处理并形成单个微槽(4)，微槽(4)沿着砂轮厚度方向的宽度为0.2～0.5mm；将砂轮分度，并使得金刚石膜(2)外圆周转过一个磨削单元(3)周向的长度，开展下一个微槽(4)的加工，两个微槽(4)之间即形成了磨削单元(3)；重复以上步骤，直至金刚石膜(2)整个外圆周面加工有第一圈微槽(7)，同时形成了有序排布的第一圈磨削单元(8)，并保证所得到的磨削单元(3)的顶面形状为腰形(12)；

步骤四：将轮毂(1)沿轴向移动一个磨削单元(3)轴向宽度的距离，重复步骤三，加工出第二圈微槽(9)并形成第二圈磨削单元(10)，而且保证第一圈磨削单元(8)与第二圈磨削单元(10)呈交错排布；

步骤五：重复步骤四，直至整个金刚石膜(2)外圆周面加工有大量微槽(4)并形成大量交错且有序排布的磨削单元(3)；

步骤六：将制得的砂轮进行酸洗处理，再置入去离子水中通过超声波清洗，形成一种表面有序微型结构化的CVD金刚石砂轮。

2.根据权利要求1所述的一种表面有序微型结构化的CVD金刚石砂轮的制备方法，所述的轮毂(1)材质为钛合金，直径为Φ80～200mm，厚度为6～20mm。

3.根据权利要求1所述的一种表面有序微型结构化的CVD金刚石砂轮的制备方法，所述的磨削单元(3)轴向宽度为0.2～0.5mm，周向长度为0.3～0.6mm，周向间距为0.6～1.2mm，径向高度为0.4～1.0mm。

4.根据权利要求1所述的一种表面有序微型结构化的CVD金刚石砂轮的制备方法，步骤一中所述的化学气相沉积法为热丝化学气相沉积即HFCVD技术或微波等离子体化学气相沉积即MPCVD技术。

5.根据权利要求1所述的一种表面有序微型结构化的CVD金刚石砂轮的制备方法，步骤三中所述的脉冲激光束(5)为ND:YAG脉冲激光，激光波长为1064nm，功率密度为5×10⁶～8×10⁶W/cm²，脉冲频率为50kHz，焦斑直径为Φ40μm。