[实用新型]一种带水冷功能的金刚石单晶片平面自动研磨设备

说明书

本实用新型公开了一种带水冷功能的金刚石单晶片平面自动研磨设备，包括：单晶片固定机构、水冷机构、磨盘、驱动机构以及控制机构。该研磨设备在研磨过程中通过引入冷却水，且水温水流可控，大大降低了单晶片样品因研磨高温而发生碎裂的概率，同时也延长了设备的使用寿命。以及，该设备能够通过控制机构精准控制研磨压力和研磨量以及研磨完成后自动关水、关机、断电等，可进行无人值守研磨，节约成本。

技术领域

本实用新型涉及金刚石单晶片的加工领域，特别是一种带水冷功能的金刚石单晶片平面自动研磨设备。

背景技术

宝石级金刚石，亦称为钻石，其价值昂贵，是世界公认的第一货品，其占有程度和消费水平往往被视为是衡量个人和国家经济富裕程度的标志。除了天然钻石以外，实验室培育钻石正在逐步走近人们的生活，它以其友好的环保性和超高的性价比正在为更多的年轻人所接受。

跟天然钻石一样，往往较大克拉数的钻石总是更受人们青睐，而想培养出较大克拉数的钻石，除了需要有较大的金刚石母片之外，还必须尽可能将金刚石母片生长的厚一些，才有可能打造出一个较大重量的钻石，但由于实验室培育钻石的当前的工艺水平和材料本身的限制，目前行业普遍使用的方法是经过多次(3～5次)生长来达到所需的厚度(重量)，而多次生长所带来的问题就是研磨成本的上升以及其尺寸与重量上的损耗。

研磨成本上升主要体现在金刚石母片平面研磨时因研磨产生高温而导致不良品的出现(磨裂，炸裂，产生应力等)和研磨工时，电费，研磨设备投入和折旧，磨盘电镀修整以及生长厚度的折损。因为金刚石本身硬度非常高，故而金刚石单晶片研磨速度非常慢，一个面往往耗时一个到数个小时不等，因而单晶片研磨的成本占总的生产成本比例也越来越高，为有效降低单晶片研磨的成本，提高研磨效率和良品率，减少人员对设备的干预和人力投入，尽可能实现无人值守整个研磨过程，对实验室培育钻石厂商来说其必要性是不言而喻的。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种带水冷功能的金刚石单晶片平面自动研磨设备，以克服现有技术的问题。

为实现前述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型的实施例提供了一种带水冷功能的金刚石单晶片平面自动研磨设备，包括：

单晶片固定机构，用于固定金刚石单晶片；

水冷机构，用于与固定在单晶片固定机构上的金刚石单晶片导热连接；

磨盘，用于对固定在单晶片固定机构上的金刚石单晶片进行研磨；

驱动机构，与磨盘和/或单晶片固定机构连接，并用于驱使磨盘与单晶片固定机构沿磨盘的径向方向和/或轴向方向相对运动；以及

控制机构，与所述驱动机构连接。

进一步地，所述单晶片固定机构包括第一磁连接机构，所述第一磁连接机构与水冷机构固定连接，并且所述第一磁连接机构还能够通过磁力作用与第二磁连接机构结合，所述第二磁连接机构用于固定金刚石单晶片。

进一步地，所述第一磁连接机构包括电磁铁，所述第二磁连接机构包括永磁体。

进一步地，所述水冷机构包括冷却水循环通道，所述冷却水循环通道与所述单晶片固定机构连接，并且所述冷却水循环通道还能通过单晶片固定机构与金刚石单晶片导热连接。

进一步地，所述水冷机构还包括与所述冷却水循环通道配合设置的温度监测机构和/或流量监测机构，所述温度监测机构和/或流量监测机构均与所述控制机构连接，所述温度监测机构至少用于监测所述冷却水循环通道内部的冷却介质的温度，所述流量监测机构至少用于监测所述冷却水循环通道内部的冷却介质的流入量和/或流出量。