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光学材料的浅低温抛光方法
1 前言现代科学技术所使用的硬脆材料，如单品硅、功能材料、陶瓷、宝石和 光学玻璃等，对这些材料进行超精密加工，并获得很好的面形精度和超光滑表 面部是很难的。近代刚刚趋于成熟的金刚石切削技术对此也无能为力。解决这 些材料的加工问题还是不断改进的传统工艺方法，或是在传统工艺方法上又加 入新的工艺手段，因为科学的发展对加工精度和表面质量的要求愈来愈高，传 统工艺方法已经很难应付了。对硬脆材料实行超精密加工并不断的提
1 前言
现代科学技术所使用的硬脆材料，如单品硅、功能材料、 陶瓷、宝石和 光学玻璃等，对这些材料进行超精密加工，并获得很好的面形精度和超光滑表 面部是很难的。近代刚刚趋于成熟的金刚石切削技术对此也无能为力。
解决这些材料的加工问题还是不断改进的传统工艺方法，或是在传统工 艺方法上又加入新的工艺手段，因为科学的发展对加工精度和表面质量的要求 愈来愈高，传统工艺方法已经很难应付了。对硬脆材料实行超精密加工并不断 的提高加工精度，提高加工效率，是我们设法回避的问题，为此人们把不同的 物理过程、不同的化学过程应用于加工工艺中，如离子束加工是一种非常好的 加工方法，离子束抛光可达到很高的水平，但这项技术的开展工作需要很多的 资金投入和做深入的研究工作。本文从另外角度考虑问题，从改变加工环境温 度考虑问题。在金刚石超精密加工技术的发展过程中，就有人研究过金刚石低 温切削技术 5，出现了一些新现象，例如在低温条件下，金刚石可切削黑色金 属并获得很好的表面质量。那么，在低温状态下，对光学材料进行抛光，又会 产生哪些新现象，是否能提高加工精度和加工效率，我们通过实验作了一定程 度的探讨，下面简述之。
2 低温抛光的概念
温度是一个物理量，世界上的各种物质在其所在的环境中都表现出具有 一定温度，温度的高低和物理热有关，热的本质是物质中的原子不断振动的一 种表现，温度高表示其组成原子很混乱，低温状态下原子可以秩序井然。高温 可以达到很高的程度，原子的混乱不断加大，物质由固体变成液体，再由液体 变成气体。而低温是有限的， C是绝对温度零度，表示为 0K因而常温 一般在300K左右，0C是273K。低温是指0C以下，即273K以下的温度范围。 自然界有低温物质和低温环境，在实验室获得低温要人工制冷，对我们搞低温 抛光来说，就是使被加工的光学材料和加工空间达到并保持所需的低温。各种 物质在低温环境中，随冷冻深度的不同，物质表现了不同的特性，在低温应用 工程的研究中，有人把环境温度低到 123K(— 150C)称为普冷区，把123K到 0K一 273. C)称为深冷区。我们的工作是在零下一 30〜一 50E的环境中进 行的，光学材料在低温状态下的加工特性是我们要研究的，在低温状态下进行 光学抛光，要解决低温状态下的抛光模、工件和工艺过程的低温环境等问题， 由于冷冻深度较浅，所以我们叫这种抛光方法为浅低温抛光。
3 抛光模和抛光波
抛光模层
在切削加工中采用低温技术可用干切法，即切削时不加冷却液。在磨削 加工中采用低温技术，最困难的事可能莫过于低温磨削液了，因为找