CN 41-1243/TG ISSN 1006-852X

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面向多晶金刚石的等离子体高效抛光技术研究

肖玉玺 李昕宇 张永杰 邓辉

肖玉玺, 李昕宇, 张永杰, 邓辉. 面向多晶金刚石的等离子体高效抛光技术研究[J]. 金刚石与磨料磨具工程. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0281
引用本文: 肖玉玺, 李昕宇, 张永杰, 邓辉. 面向多晶金刚石的等离子体高效抛光技术研究[J]. 金刚石与磨料磨具工程. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0281
Highly efficient polishing of polycrystalline diamond via atmosphere inductively coupled plasma[J]. Diamond & Abrasives Engineering. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0281
Citation: Highly efficient polishing of polycrystalline diamond via atmosphere inductively coupled plasma[J]. Diamond & Abrasives Engineering. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0281

面向多晶金刚石的等离子体高效抛光技术研究

doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0281
基金项目: 国家自然科学基金面上项目;深圳市科技创新委员会基础研究重点项目

Highly efficient polishing of polycrystalline diamond via atmosphere inductively coupled plasma

  • 摘要: 作为一种典型的难加工材料,多晶金刚石的抛光存在着材料去除速率低、引入较多损伤、难以获得亚纳米级粗糙度等诸多问题。本文采用一种基于大气电感耦合等离子体的非接触式加工方法实现了多晶金刚石的高效抛光。在纯氩等离子体中引入氧气作为反应气,激发产生高活性氧自由基,并在多晶金刚石表面不同位点处发生差异化刻蚀,最终实现多晶金刚石的高效抛光。研究结果表明:随着含氧等离子体辐照的进行,多晶金刚石表面晶粒尖端位点被快速去除,晶粒间的高度差大幅下降,且金刚石表面粗糙度Sa在30 min内从10.1 μm降低至93.7 nm,材料去除速率可达34.4 μm/min,远高于传统的机械或化学机械抛光方法。拉曼光谱与X射线衍射谱分析表明,该抛光方法未引入非晶碳或新应力损伤,不改变多晶金刚石表面晶粒取向。该方法可作为一种多晶金刚石粗抛技术,与其它多晶金刚石精抛工艺相结合,显著提升多晶金刚石的综合抛光效率。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2023-12-27
  • 修回日期:  2024-03-11
  • 录用日期:  2024-03-18
  • 网络出版日期:  2024-06-21

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