[發(fā)明專利]金剛石平滑化方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880096204.6
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN112513345A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 池上浩;吉武剛;片宗優(yōu)貴;村澤功基
• 申請（專利權(quán)）人: 國立大學(xué)法人九州大學(xué);國立大學(xué)法人九州工業(yè)大學(xué);OSG株式會社
• 主分類號: C30B29/04
• 分類號: C30B29/04;B23K26/352;C30B33/00
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 張智慧

檢測產(chǎn)生燒蝕的閾值能量密度Es，以基于該閾值能量密度Es設(shè)定的平滑化照射能量密度Ef進(jìn)行平滑化處理，因此，即使產(chǎn)生燒蝕的閾值能量密度Es由于多晶金剛石膜的晶體尺寸、品位、摻雜元素等而不同，也能夠始終以可產(chǎn)生燒蝕的平滑化照射能量密度Ef適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行平滑化處理。另外，平滑化照射能量密度Ef設(shè)定為閾值能量密度Es的1倍～15倍的范圍內(nèi)這一較低值，因此，抑制激光向多晶金剛石膜的內(nèi)部的透射，優(yōu)先拋光除去凹凸表面的凸部，能夠以自凹凸表面至凹陷部的底部的拋光量及改性層厚度的合計尺寸為2.0μm以下這一較少的量，并且表面粗糙度Ra為0.2μm以下的方式進(jìn)行平滑化處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金剛石平滑化方法，特別涉及一種能夠降低平滑化時金剛石的拋光量(研磨量)的金剛石平滑化方法。

背景技術(shù)

作為使金剛石的凹凸表面平滑化的技術(shù)，已知有スカイフ拋光(scaifepolishing)和激光加工拋光。スカイフ拋光是使嵌入有金剛石磨料的鑄鐵等金屬板旋轉(zhuǎn)，同時使金剛石壓靠至該旋轉(zhuǎn)平面以拋光除去凹凸表面的凸部來進(jìn)行平滑化的技術(shù)。作為利用激光加工的平滑化，例如如專利文獻(xiàn)1～4中所記載那樣，向金剛石的凹凸表面照射190nm～360nm左右的波長的激光，通過因該激光的照射而在金剛石上產(chǎn)生的燒蝕將凹凸表面拋光(研磨)并平滑化。另外，專利文獻(xiàn)5中記載了由晶體粒徑為10μm以下的微晶金剛石構(gòu)成的多晶金剛石膜。予以說明，燒蝕(ablation)表示除去或升華的含義，具體而言，是一種被照射激光的物質(zhì)分解為分子或原子、等離子體而釋放的現(xiàn)象。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平6-40797號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開平7-40336號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特開平7-41387號公報

專利文獻(xiàn)4：日本特開平8-267259號公報

專利文獻(xiàn)5：日本特開2012-176471號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

然而，在利用上述スカイフ拋光進(jìn)行平滑化的情況下，加工面限定于平面，不能用于曲面或復(fù)雜形狀的金剛石表面的平滑化。利用激光加工拋光，可以進(jìn)行曲面或復(fù)雜形狀的金剛石表面的平滑化，但平滑化時的金剛石的拋光量達(dá)到數(shù)十至數(shù)百μm，需要包含該拋光量而進(jìn)行金剛石膜的成膜等，因此，制造時間增加，并且制造成本升高。與之相對，雖然尚未公知，但認(rèn)為通過盡可能降低照射激光時的照射能量密度，可以抑制激光向金剛石內(nèi)部的透射(透過)從而降低拋光量。但是，可產(chǎn)生燒蝕的照射能量密度根據(jù)金剛石的晶體尺寸、品位、摻雜元素等而不同，因此，若為了能夠可靠地通過燒蝕進(jìn)行拋光而將照射能量密度設(shè)定為較大，則平滑化時的拋光量將變得超過必要量。

予以說明，上述問題不僅限于多晶金剛石膜，在對單晶金剛石的平坦晶體面上因晶體生長異常等而產(chǎn)生的凹凸進(jìn)行拋光并平滑化時，也同樣產(chǎn)生上述問題。

本發(fā)明鑒于以上的情況而完成，其目的在于，在向金剛石的凹凸表面照射激光以使其平滑化時，能夠與金剛石的晶體尺寸、品位、摻雜元素等的差異無關(guān)地適當(dāng)?shù)亟档蛼伖饬俊?/p>

用于解決課題的手段