專利名稱：金剛石薄膜研磨方法及其觸媒砂輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及研磨、拋光等精密加工領(lǐng)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(shù)：
CVD金剛石膜機(jī)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(chǎn)生較大的摩擦力，使金剛石表層發(fā)生變形甚至碳鍵斷裂而形成碎屑，從而達(dá)到去除材料的目的。但是，傳統(tǒng)的方法存在以下的弊端加工效率較低，微觀表面質(zhì)量不佳，且容易造成膜的破裂、損傷。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有CVD金剛石薄膜機(jī)械式研磨拋光工藝的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種加工效率和加工精度高，表面質(zhì)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(jié)劑混合，各自的體積百
分比為磨粒80% 90%，粘結(jié)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(jī)內(nèi)擠壓固化，脫模后制得觸媒砂輪。(4)觸媒砂輪對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，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(duì)石墨化產(chǎn)生的非金剛石碳進(jìn)行去石墨化研磨和拋光，實(shí)現(xiàn)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(jìn)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(jìn)一步，所述的砂輪中磨粒之間以固著方式粘結(jié)，各自的體積百分比為磨粒80% 90%，粘結(jié)劑10% 20%，各部分占磨?？傮w積的百分比為催化磨粒60% 80%，切削磨粒40% 20%。
進(jìn)一步，所述的催化磨?？梢詾殍F、錳，鈦，鋁之一或一種以上的混合物。
進(jìn)一步，所述的催化磨粒粒徑范圍為0.5 10微米。
進(jìn)一步，所述的切削磨粒可以為單晶金剛石微粉。
進(jìn)一步，所述的切削磨粒粒徑范圍為1.5 10微米。
本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為將催化劑、切削磨粒進(jìn)行有機(jī)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(shí)現(xiàn)局部位置CVD金剛石的石墨化，切削磨粒進(jìn)行去石磨化研 磨。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是適用性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、加工效率和加工精度高、 負(fù)面影響小、使用便捷等。


圖1為觸媒砂輪結(jié)構(gòu)圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明
實(shí)施例一
參照附圖h
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(jié)劑混合，各自的體積百 分比為磨粒80% 90%，粘結(jié)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(jī)內(nèi)擠壓固化，脫模后制得觸媒砂輪。 (4)觸媒砂輪對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，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(duì)石墨化產(chǎn)生的非金剛石碳進(jìn)行去石墨化研磨和拋光，實(shí)現(xiàn)金剛石薄膜表面的精密研磨和拋光。
實(shí)施例二
參照附圖h
本實(shí)施例公開(kāi)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l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(jié)，各 自的體積百分比為磨粒80% 90%，粘結(jié)劑10% 20%，各部分占 磨?？傮w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l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。
本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為將催化劑、切削磨粒進(jìn)行有機(jī)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(shí)現(xiàn)局部位置CVD金剛石的石墨化，切削磨粒進(jìn)行去石磨化研 磨。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是適用性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、加工效率和加工精度高、 負(fù)面影響小、使用便捷等。結(jié)合實(shí)際情況，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明 實(shí)施例三
本實(shí)施例提出了一種觸媒砂輪的具體配方。本實(shí)施例的催化磨粒
為1500#的鐵粉，切削磨粒為1000#的單晶金剛石微粉，粘結(jié)劑為 2400#的鐵粉。各部分的體積百分比為磨粒共占總體積的80% (其 中催化磨粒與切削磨粒的體積比70%: 30%)，粘結(jié)劑占總體積的20%。
實(shí)施例四
本實(shí)施例提出了又一種觸媒砂輪的具體配方。本實(shí)施例的催化磨 粒為1800#的鐵粉，切削磨粒為1200#的單晶金剛石微粉，粘結(jié)劑為 2400#的鐵粉。各部分的體積百分比為磨粒共占總體積的85% (其 中催化磨粒與切削磨粒的體積比60%: 40%)，粘結(jié)劑占總體積的15%。
實(shí)施例五
本實(shí)施例提出了又一種觸媒砂輪的具體配方。本實(shí)施例的催化磨 粒為1500#的鐵粉和1500#的錳粉(體積之比為1:1)，切削磨粒為 1000#的單晶金剛石微粉，粘結(jié)劑為2400#的鐵粉。各部分的體積百 分比為磨粒共占總體積的80% (其中催化磨粒與切削磨粒的體積比 60%: 40%),粘結(jié)劑占總體積的20%。
本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例所述內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思所實(shí)現(xiàn)形式的列舉， 本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)僅局限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明 的保護(hù)范圍及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所能想到的 等同技術(shù)手段。
8
權(quán)利要求
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(jié)劑混合，各自的體積百分比為磨粒80％～90％，粘結(jié)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(jī)內(nèi)擠壓固化，脫模后制得觸媒砂輪。(4)觸媒砂輪對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，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(duì)石墨化產(chǎn)生的非金剛石碳進(jìn)行去石墨化研磨和拋光，實(shí)現(xiàn)金剛石薄膜表面的精密研磨和拋光。
2. —種適用于權(quán)利要求1所述的金剛石薄膜研磨方法的觸媒砂 輪，其特征在于該砂輪由催化磨粒和切削磨粒所組成。
3. 如權(quán)利要求2所述的觸媒砂輪，其特征在于所述的催化磨粒 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。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的觸媒砂輪，其特征在于所述的砂輪中 磨粒之間以固著方式粘結(jié)，各自的體積百分比為磨粒80% 90%，粘結(jié)劑10% 20%，各部分占磨?？傮w積的百分比為催化磨粒60% 80%，切削磨粒40% 20%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的觸媒砂輪，其特征在于所述的催化磨粒 可以為鐵、錳，鈦，鋁之一或一種以上的混合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的觸媒砂輪，其特征在于所述的催化磨 粒粒徑范圍為0.5 10微米。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的觸媒砂輪，其特征在于所述的切削磨 ?？梢詾閱尉Ы饎偸⒎邸?br> 8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸媒砂輪，其特征在于所述的切削磨 粒粒徑范圍為1.5 10微米。
全文摘要
金剛石薄膜研磨方法，包括將催化磨粒和切削磨粒分別和粘結(jié)劑混合；制造同心圓的模具，將催化磨粒與切削磨粒相間的倒入混合好的磨粒；將磨具放入壓縮機(jī)內(nèi)擠壓固化，脫模后制得觸媒砂輪；觸媒砂輪對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，在催化磨粒的摩擦及催化作用下，待催化磨粒磨損消耗后，由切削磨粒對(duì)石墨化產(chǎn)生的非金剛石碳進(jìn)行去石墨化研磨和拋光，實(shí)現(xiàn)金剛石薄膜表面的精密研磨和拋光。適用于方法的觸媒砂輪，由催化磨粒和切削磨粒所組成。本發(fā)明具有適用性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、加工效率和加工精度高、成本低，負(fù)面影響小、使用便捷等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B24B19/00GK101508087SQ20091009716
公開(kāi)日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2009年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者利 張, 徐振浩, 文東輝, 袁巧玲, 計(jì)時(shí)鳴, 金明生 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)