[发明专利]空心微球表面抛光装置及方法

权利要求书

1.空心微球表面抛光装置，其特征在于：包括驱动部件、转动筒(1)和抛光瓶(2)，驱动部件与转动筒(1)传动配合并可驱动转动筒(1)旋转，转动筒(1)内放置至少一个抛光瓶(2)，转动筒(1)内侧和抛光瓶(2)外侧之间还设置柔性支撑结构；抛光瓶(2)包括瓶身(2-1)和瓶盖(2-2)，瓶身(2-1)和瓶盖(2-2)之间密封配合，抛光瓶(2)内壁的表面粗糙度不超过10nm，抛光瓶(2)内部为瓶腔，瓶腔的中部呈圆柱状、两端呈半球状，并且圆柱的半径和半球的半径相等，两个半球的圆心的连线与转动筒(1)的旋转轴线重合。

2.如权利要求1所述的空心微球表面抛光装置，其特征在于：所述转动筒(1)的外侧设置从动齿轮(3)，驱动部件包括主动齿轮(4)，主动齿轮(4)和从动齿轮(3)啮合。

3.如权利要求1所述的空心微球表面抛光装置，其特征在于：所述抛光瓶(2)的瓶身(2-1)和瓶盖(2-2)之间螺纹连接，瓶身(2-1)和瓶盖(2-2)在抛光瓶(2)内壁的连接缝位于抛光瓶(2)长度的四分之一的位置。

4.如权利要求3所述的空心微球表面抛光装置，其特征在于：所述抛光瓶(2)的外形呈圆柱状，抛光瓶(2)的材质为透明有机玻璃，瓶身(2-1)和瓶盖(2-2)外侧还分别设置相互平行的两个平面。

5.如权利要求1～4所述的空心微球表面抛光装置，其特征在于：所述转动筒(1)的材质为透明有机玻璃，转动筒(1)呈一端或两端开口的圆管状，柔性支撑结构为垫圈(5)，每个抛光瓶(2)通过至少两个垫圈(5)固定于转动筒(1)内部。

6.空心微球表面抛光方法，其特征在于：通过上述权利要求1～5任一权利要求所述的空心微球表面抛光装置对空心微球表面进行抛光，具体包括以下步骤：

S1、抛光瓶(2)内装入标准球和抛光介质溶液，再装入待抛光的空心微球；

S2、抛光瓶(2)固定安装于转动筒(1)内，并且使转动筒(1)的旋转轴线与水平面的夹角为5°～10°；

S3、通过驱动部件使转动筒(1)旋转，转动筒(1)带动抛光瓶(2)旋转，对待抛光的空心微球进行抛光；

S4、完成抛光后，取出空心微球，用水溶液冲洗后晾干。

7.如权利要求6所述的空心微球表面抛光方法，其特征在于：步骤S1中，抛光介质溶液浸过标准球，且抛光介质溶液的液面比标准球形成的平面高r～2r，其中r为待抛光的空心微球的半径。

8.如权利要求7所述的空心微球表面抛光方法，其特征在于：步骤S1中，抛光介质溶液为含有SiO2小颗粒和Micro-90洗液的水溶液，其中SiO2小颗粒的尺寸为50±10nm，Micro-90洗液浓度为0.1％～1.0％wt；

标准球为K9玻璃，圆度优于2μm，表面粗糙度优于10nm，标准球的直径为待抛光空心微球的直径的0.8～1.2倍，并且标准球的数量与待抛光空心微球的数量的比值在50～200之间。

9.如权利要求6所述的空心微球表面抛光方法，其特征在于：步骤S3中，转动筒(1)和抛光瓶(2)沿顺时针方向或者逆时针方向旋转，转速为10转/分钟～200转/分钟，旋转时间为24h～144h。

10.如权利要求6～9所述的空心微球表面抛光方法，其特征在于：步骤S4中，剩余的抛光介质溶液和标准球返回S1步骤重复使用。