[發明專利]金剛石薄膜研磨方法及其觸媒砂輪

無效

• 申請號: 200910097167.3
• 申請日: 2009-03-25
• 公開（公告）號: CN101508087A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 張利;文東輝;計時鳴;徐振浩;袁巧玲;金明生
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B24B19/22
• 分類號: B24B19/22;B24D18/00;B24D3/34
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司
• 代理人: 王 兵;黃美娟

技術領域

本發明主要涉及研磨、拋光等精密加工領域，尤其適用于CVD金剛石薄膜研磨和拋光的金剛石薄膜研磨方法及其觸媒砂輪。

背景技術

CVD金剛石膜機械式研磨拋光利用游離磨料或金剛石砂輪與CVD金剛石膜表面接觸產生較大的摩擦力，使金剛石表層發生變形甚至碳鍵斷裂而形成碎屑，從而達到去除材料的目的。但是，傳統的方法存在以下的弊端：加工效率較低，微觀表面質量不佳，且容易造成膜的破裂、損傷。

發明內容

為了克服現有CVD金剛石薄膜機械式研磨拋光工藝的缺點，本發明提出了一種加工效率和加工精度高，表面質量好、破損少、使用便捷的金剛石薄膜研磨方法及其觸媒砂輪。

金剛石薄膜研磨方法，包括以下步驟：

(1)將催化磨粒和切削磨粒分別和粘結劑混合，各自的體積百分比為：磨粒80％～90％，粘結劑10％～20％，攪拌均勻，其中催化磨粒占總磨粒體積60％～80％，切削磨粒占總磨粒體積40％～20％；

(2)制造同心圓的模具，按照催化磨粒與切削磨粒相間的方式倒入混合好的磨粒，催化磨粒位于最外層，澆注成型；

(3)將磨具放入壓縮機內擠壓固化，脫模后制得觸媒砂輪。

(4)觸媒砂輪對工件進行加工時，在催化磨粒的摩擦及催化作用下，降低了CVD金剛石膜石墨化所需的活化能，能夠在較低的條件下形成易于研磨的非金剛石碳，待催化磨粒磨損消耗后，再由切削磨粒對石墨化產生的非金剛石碳進行去石墨化研磨和拋光，實現金剛石薄膜表面的精密研磨和拋光。

適用于所述的金剛石薄膜研磨方法的觸媒砂輪，其特征在于：所述的砂輪由催化磨粒和切削磨粒所組成。

進一步，所述的催化磨粒和切削磨粒按照同心圓層狀分布，所述的催化磨粒位于最外層。

進一步，所述的砂輪中磨粒之間以固著方式粘結，各自的體積百分比為：磨粒80％～90％，粘結劑10％～20％，各部分占磨粒總體積的百分比為：催化磨粒60％～80％，切削磨粒40％～20％。

進一步，所述的催化磨粒可以為：鐵、錳，鈦，鋁之一或一種以上的混合物。

進一步，所述的催化磨粒粒徑范圍為0.5～10微米。

進一步，所述的切削磨粒可以為：單晶金剛石微粉。

進一步，所述的切削磨粒粒徑范圍為1.5～10微米。

本發明的技術構思為：將催化劑、切削磨粒進行有機組合，利用觸媒作用，降低CVD金剛石膜石墨化所需的活化能，在較低的條件下，實現局部位置CVD金剛石的石墨化，切削磨粒進行去石磨化研磨。

本發明的優點是：適用性強、結構緊湊、加工效率和加工精度高、負面影響小、使用便捷等。

附圖說明

圖1為觸媒砂輪結構圖

具體實施方式

下面結合附圖，進一步說明本發明：

實施例一

參照附圖1：

金剛石薄膜研磨方法，包括以下步驟：

(1)將催化磨粒和切削磨粒分別和粘結劑混合，各自的體積百分比為：磨粒80％～90％，粘結劑10％～20％，攪拌均勻，其中催化磨粒占總磨粒體積60％～80％，切削磨粒占總磨粒體積40％～20％；

(2)制造同心圓的模具，按照催化磨粒與切削磨粒相間的方式倒入混合好的磨粒，催化磨粒位于最外層，澆注成型；

(3)將磨具放入壓縮機內擠壓固化，脫模后制得觸媒砂輪。

(4)觸媒砂輪對工件進行加工時，在催化磨粒的摩擦及催化作用下，降低了CVD金剛石膜石墨化所需的活化能，能夠在較低的條件下形成易于研磨的非金剛石碳，待催化磨粒磨損消耗后，再由切削磨粒對石墨化產生的非金剛石碳進行去石墨化研磨和拋光，實現金剛石薄膜表面的精密研磨和拋光。

實施例二

參照附圖1：

本實施例公開了一種適用于所述的金剛石薄膜研磨方法的觸媒砂輪，所述的砂輪由催化磨粒1和切削磨粒2所組成。

所述的催化磨粒1和切削磨粒2按照同心圓層狀分布，所述的催化磨粒1位于最外層。

所述的砂輪中催化磨粒1和切削磨粒2之間以固著方式粘結，各自的體積百分比為：磨粒80％～90％，粘結劑10％～20％，各部分占磨粒總體積的百分比為：催化磨粒60％～80％，切削磨粒40％～20％。

所述的催化磨粒1可以為：鐵、錳，鈦，鋁之一或一種以上的混合物。

所述的催化磨粒1粒徑范圍為0.5～10微米。

所述的切削磨粒2可以為：單晶金剛石微粉。

所述的切削磨粒2粒徑范圍為1.5～10微米。