[发明专利]一种蓝宝石光学镜片的磨抛制作工艺

说明书

本发明公开了一种蓝宝石光学镜片的磨抛制作工艺，包括如下步骤：将切割过的蓝宝石晶片放入研磨机中，加入粗磨液，粗磨；加入精磨液，精磨；加入超精磨液，超精磨，获得蓝宝石超精磨料；将蓝宝石超精磨料放置在抛光机上，加入抛光液，抛光，清洗，得到蓝宝石镜片，所述抛光液按重量百分比组成为：粒径为1‑50nm的纳米二氧化硅15‑35％，MgF₂0.1‑1％，三乙醇胺油酸皂0.01‑1％，硅烷聚二乙醇醚0.2‑2％，六偏磷酸钠0.1‑2％，二甲基胺0.1‑3％，余量为去离子水。由该工艺生产的蓝宝石光学镜片，表面质量极高，表面粗糙度Ra值低至0.1nm。

技术领域

本发明涉及蓝宝石研磨抛光技术领域，尤其涉及一种蓝宝石光学镜片的磨抛制作工艺。

背景技术

蓝宝石(Sapphire)俗称“刚玉”，又称白宝石。它是氧化铝的单晶形态，分子式为Al₂O₃，晶体结构为六方，晶格常数为a＝b＝0.4758nm，c＝1.2991nm。蓝宝石具有良好的光学、热学、介电性能和优良的力学性能，同时具有优良的化学稳定性和热稳定性能以及抗辐射性能，是一种综合性能优良的多功能晶体材料，而被广泛应用于精密仪器仪表、激光器的窗口和反射镜、半导体外延衬底材料、绝缘的集成芯片等。

蓝宝石的加工工艺基本流程为长晶、切片、研磨、抛光与清洗。蓝宝石的研磨抛光技术是制约其在光电领域发展的瓶颈问题之一，如何提高蓝宝石晶片的表面质量，已成为下一代蓝宝石研磨抛光所面临的关键问题。

发明内容

基于背景技术存在的问题，本发明提出了一种蓝宝石光学镜片的磨抛制作工艺，由该工艺生产的蓝宝石光学镜片，表面质量极高，表面粗糙度Ra值低至0.1nm。

本发明提出了一种蓝宝石光学镜片的磨抛制作工艺，包括如下步骤：

S1、将切割好的蓝宝石晶片放入研磨机中，加入粗磨液，研磨，研磨时间为2-3h，获得蓝宝石粗磨料；

S2、将S1中获得的蓝宝石粗磨料放入研磨机中，加入精磨液，研磨，研磨时间为1-2h，获得蓝宝石精磨料；

S3、将S2中获得的蓝宝石精磨料放入研磨机中，加入超精磨液，研磨，研磨时间为0.5-1h，获得蓝宝石超精磨料；

S4、将S3中获得的蓝宝石超精磨料放置在抛光机上，加入抛光液，抛光0.5-1h，清洗，得到蓝宝石镜片，所述抛光液按重量百分比组成为：粒径为1-50nm的纳米二氧化硅15-35％，MgF₂ 0.1-1％，三乙醇胺油酸皂0.01-1％，硅烷聚二乙醇醚0.2-2％，六偏磷酸钠0.1-2％，二甲基胺0.1-3％，余量为去离子水。

优选地，S1中，所述粗磨液按重量百分比组成为：粒径为30-50um的金刚石18-40％，羟丙基纤维素0.01-1％，椰油酰单乙醇胺0.1-2％，余量为水。

优选地，S2中，所述精磨液按重量百分比组成为：粒径为5-20um的金刚石15-35％，羟丙基纤维素0.01-1％，椰油酰单乙醇胺0.1-2％，余量为水。

优选地，S3中，所述超精磨液按重量百分比组成为：粒径为0.3-2um的金刚石15-30％，羟丙基纤维素0.01-1％，椰油酰单乙醇胺0.1-2％，余量为水。

优选地，S4中，所述抛光液按重量百分比组成为：粒径为2-30nm的纳米二氧化硅16-30％，MgF₂ 0.2-0.9％，三乙醇胺油酸皂0.05-0.9％，硅烷聚二乙醇醚0.3-1.8％，六偏磷酸钠0.2-1.5％，二甲基胺0.2-2％，余量为去离子水。