本发明涉及研磨领域，具体是一种基于固结磨料抛光垫的宝石衬底的超精密加工方法。
背景技术：
三硼酸锂(LiB3O5)(简称LBO晶体)是具有优良品质的功能晶体材料，广泛应用于全固态激光、电光、医学、微加工等研究和应用领域，而大尺寸LBO晶体在激光同位素分离的变频器、国家点火计划中激光受控聚合工程系统等领域具有广泛的应用前景。我国功能晶体及相关非线性光学晶体的生长居国际领先地位，而在晶体的抛光加工与国际上还有不小的差距，成为制约我国功能晶体产业发展的一个瓶颈。LBO晶体除了具有硬脆功能晶体容易出现的崩边、凹陷、断裂等缺陷，还可能有硬质颗粒的嵌入或吸附缺陷。而LBO晶体的应用要求单晶表面超光滑、无缺陷、无损伤。LBO晶体的加工质量和精度的优劣，直接影响到其器件的性能。当晶体表面有凹坑、微裂纹、塑性形变、晶格缺陷、颗粒嵌入或吸附等微小缺陷时，激光照射时会引起散射影响激光质量，或遗传给外延生长膜，导致薄膜的失效，成为器件的致命缺陷。目前LBO晶体的加工工艺复杂，加工成本高、加工效率低、加工后的表面质量也不好。固结磨料抛光最大特点是抛光液中没有游离磨粒，避免了硬质颗粒嵌入或吸附晶体表面，显著地提高了加工效率和表面质量。同时，具有抛光自停功能，提高所加工材料的表面清洁程度；由于磨料固结在抛光垫上，不会像游离磨料抛光那样严重浪费磨料，因而成本较低；同时，也大大减少抛光的后处理工作量与成本，减少抛光废液及后抛光过程中大量有害化学物品对环境的污染，是绿色加工技术。因此，固结磨料抛光受到了极大的关注。
发明专利内容
本发明专利提供一种基于固结磨料抛光垫的宝石衬底的超精密加工方法，用粒度不大于14微米的金刚石固结磨料抛光垫对LBO晶体进行粗抛光加工，抛光加工过程中控制抛光压力为50～600g/cm2，抛光机的转速控制在10～200rpm，并控制抛光所用的抛光液的PH值在2～6之间，抛光液的温度介于20～30℃，完成LBO晶体的粗抛光；其次，再用粒度不大于3微米的氧化铈固结磨料抛光垫对上述粗抛光所得的LBO晶体进行精抛光加工，精抛光加工过程中控制抛光压力在50～600g/cm2之间，抛光转速控制在10～200rpm之间，同时调节抛光所用的抛光液的PH值在2～6之间，控制抛光液的温度在20～30℃之间，直至表面粗糙度满足设定要求。
进一步地，所述的抛光液为去离子水。
进一步地，所述的抛光液的PH值调节剂为盐酸、过氧化氢、氨水、羟基胺、四甲基氢氧化铵、乙二胺或三乙醇胺、柠檬酸、乙酸或乙酸钠、磷酸二氢钠或次氯酸钠中的一种或一种以上的组合。
附图说明
无
具体实施方式
实施例：
本实施例包括：所示本发明专利所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：本发明属于一种基于固结磨料抛光垫的宝石衬底的超精密加工方法，用粒度不大于14微米的金刚石固结磨料抛光垫对LBO晶体进行粗抛光加工，抛光加工过程中控制抛光压力为50～600g/cm2，抛光机的转速控制在10～200rpm，并控制抛光所用的抛光液的PH值在2～6之间，抛光液的温度介于20～30℃，完成LBO晶体的粗抛光；其次，再用粒度不大于3微米的氧化铈固结磨料抛光垫对上述粗抛光所得的LBO晶体进行精抛光加工，精抛光加工过程中控制抛光压力在50～600g/cm2之间，抛光转速控制在10～200rpm之间，同时调节抛光所用的抛光液的PH值在2～6之间，控制抛光液的温度在20～30℃之间，直至表面粗糙度满足设定要求。
其中，所述的抛光液为去离子水。
其中，所述的抛光液的PH值调节剂为盐酸、过氧化氢、氨水、羟基胺、四甲基氢氧化铵、乙二胺或三乙醇胺、柠檬酸、乙酸或乙酸钠、磷酸二氢钠或次氯酸钠中的一种或一种以上的组合。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。