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随着光学、光电子学及数码产品的蓬勃发展,K9玻璃已在诸多领域得到了广泛的应用。由于K9玻璃属于硬脆材料,在加工过程中极易发生脆性破坏,传统加工技术难以获得超光滑高质量的表面。近年来,固结磨料化学机械抛光技术以其工艺可控性强、加工效率高、加工成本低以及绿色环保等一系列优点受到越来越多的关注。本文采用显微硬度方法分析了化学机械研抛中研抛液对K9玻璃表层硬度的影响,采用失重法对固结磨料研抛K9玻璃的材料去除过程中的机械与化学作用进行了分离,利用正交实验的方法研究分析了各加工参数对K9玻璃研磨和抛光的材料去除率及三维轮廓表面粗糙度影响,优化K9玻璃的研磨抛光工艺。本文所完成的主要工作和研究成果如下:(1)研究了研抛液对K9玻璃的化学作用采用去离子水和研抛液分别浸泡K9玻璃,测量并比较浸泡后K9的维氏硬度和压痕对角线长度,根据所测数值进一步计算出K9玻璃表面生成的变质层厚度,验证了研抛液对K9玻璃的化学作用和变质层厚度随浸泡时间的变化规律。研究表明:研抛液对K9玻璃有比较剧烈的化学作用,可以在K9玻璃表面形成变质层,随着浸泡时间的延长变质层的厚度逐渐增加但增加趋势逐渐减缓。(2)探索亲水性固结磨料研抛垫研抛K9玻璃的材料去除机理对固结磨料研抛K9玻璃过程中的机械与化学作用进行了分离,将K9玻璃的材料去除量分为:研抛液化学作用的材料去除量,磨粒的机械作用的材料去除量,基体的机械作用的材料去除量,磨粒的机械与化学交互作用的材料去除量,基体的机械与化学交互作用的材料去除量。经试验分析了各部分作用对K9玻璃材料去除率的影响。其中得出,磨粒的机械与化学的交互作用是影响K9玻璃材料去除的主要因素,约占材料去除率的80%。(3)亲水性固结磨料研抛垫研磨K9玻璃的工艺优化采用CETR CP-4研磨抛光机对K9玻璃研磨工艺进行了优化研究,利用正交实验的方法研究分析转速比、研磨压力、研磨液流量对K9玻璃研磨的材料去除率和三维轮廓表面粗糙度影响。得出K9玻璃研磨的最佳工艺参数为:研磨压力55MPa、转速比145(rpm)/150(rpm)、研磨液流量60ml/min。经试验,K9玻璃研磨的材料去除率为3186nm/min,三维轮廓表面粗糙度Sa值为19.6nm。(4)亲水性固结磨料研抛垫抛光K9玻璃的工艺优化采用CETR CP-4研磨抛光机对K9玻璃抛光工艺进行了优化研究,利用正交实验的方法研究分析转速比、抛光压力、抛光液流量对K9玻璃抛光的材料去除率和三维轮廓表面粗糙度影响,得出K9玻璃抛光的最佳工艺参数为:抛光压力13MPa、抛光机转速比195(rpm)/200(rpm)、抛光液流量30ml/min。经试验,K9玻璃抛光的材料去除率为72nm/min,三维轮廓表面粗糙度Sa值为1.94nm。