一种适用于柔性抛光的单晶金刚石夹具的制作方法

本实用新型具体涉及一种适用于柔性抛光的单晶金刚石夹具。

背景技术：

单晶金刚石可分为天然单晶金刚石、hthp单晶金刚石和cvd单晶金刚石。天然单晶金刚石常作为一种宝石，而hthp单晶金刚石和cvd单晶金刚石多应用于工业。hthp单晶金刚石的尺寸较小，且含金属媒触；cvd单晶金刚石由于采用cvd法制成，可生长更高纯度、更大块度的单晶金刚石，具有极高的应用前景，是未来发展的方法。但因目前cvd法生长单晶金刚石的技术限制，虽然生长尺寸能大于hthp单晶金刚石，但仍然未能突破商用英寸级。无论是hthp单晶金刚石和cvd单晶金刚石，在生长完之后都具有不规则的形状，需要使用激光切割成既定的形状，才能进行后续加工。

单晶金刚石抛光是非常传统的一项工艺技术，在工业生产和科学研究都十分常见。目前应用最广泛的是机械抛光，能得到纳米级的表面粗糙度，具有很高的效率，但同时会给金刚石表面造成较大的表面和亚表面损伤，不满足一些高端应用的要求，如单晶金刚石在半导体领域中的应用。所以很多国家的科研单位都在研究单晶金刚石的精抛工作，如美国、日本、英国等，其目的是得到更加光滑的表面粗糙度和去除表面损伤，使其能应用于更多高端的场合并实现商业化。此外，目前一般在科学实验中所使用的样品尺寸较小，如3mm×3mm×1mm，6.5mm×6.5mm×1mm等。

现有技术中，一些科研单位在使用相对较软的柔性抛光垫对单晶金刚石进行精抛研究，由于柔性抛光垫具有柔性，小尺寸样品所受压强不易控制，金刚石容易陷入抛光垫中，其下陷深度往往较深。导致抛光垫和金刚石过度的刮擦，不仅对抛光垫造成损伤，并且严重影响了样品边缘的抛光质量，降低了抛光效率。

而对于金刚石样品的装夹，目前一般都是使用机械固定或是粘结剂粘接。机械固定对单晶金刚石的形状和装夹力度有较高的要求。对于一些薄片状的样品并不适用，一方面不容易装夹，另一方面样品容易破碎。第二种是使用粘结剂固定，这种方法一般使用耐高温的粘结剂，但在机械抛光中容易产生高温，粘结剂一般在300℃就容易软化失效，易导致金刚石脱落。并且这两种方法都解决不了在使用柔性抛光垫抛光时单晶金刚石容易过渡陷入抛光垫中的一系列问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种适用于柔性抛光的单晶金刚石夹具。

本实用新型的具体技术方案如下：

一种适用于柔性抛光的单晶金刚石夹具，包括

一底座，其上端面的中部向上凸设一外螺纹柱，该外螺纹柱的上端凸设一样品台；

一调节环，其下端面的中部向内凹设一内螺纹孔，其上端面的中部向内凹设与该内螺纹孔连通的一样品通孔；

一垫片，其中部设有与上述样品通孔适配的一通孔；

和一定位螺母；

调节环的内螺纹孔适配底座的外螺纹柱，且底座的样品台滑动设于调节环的样品通孔中，定位螺母适配于底座的外螺纹柱，并设于调节环与底座之间，垫片铺设与调节环的上端面。

在本实用新型的一个优选实施方案中，所述垫片通过粘结剂铺设于调节环的上端面。

在本实用新型的一个优选实施方案中，所述垫片为碳化硅垫片。

在本实用新型的一个优选实施方案中，所述垫片为氧化铝陶瓷片。

在本实用新型的一个优选实施方案中，所述样品台、调节环和垫片的横截面均为圆形。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型结构简单，操作灵活；可手持操作，也可安装在抛光机台上使用，该夹具通过调节环调节可装夹不同厚度的金刚石样品；通过垫片增大了抛光垫的接触面积，避免样品过度下陷到抛光垫中，增加了抛光过程的可控性和平稳性，提高了样品抛光的质量。

2、本实用新型设置定位螺母结构，可锁紧调节环，在抛光过程中保持稳定。

3、本实用新型使用时，若尽可能使垫片的材质与抛光样品的材质保持一致，在抛光过程中可保持与样品一致的去除率，得到最好的抛光效果。

附图说明

图1为本实用新型的部分结构示意图。

图2为本实用新型的俯视图。

具体实施方式

以下通过具体实施方式结合附图对本实用新型的技术方案进行进一步的说明和描述。

如图1和2所示，一种适用于柔性抛光的单晶金刚石夹具，包括一底座1、一调节环2、一垫片3和一定位螺母4。

底座1，其上端面的中部向上凸设一外螺纹柱11，该外螺纹柱11的上端凸设一样品台12；

调节环2，其下端面的中部向内凹设一内螺纹孔21，其上端面的中部向内凹设与该内螺纹孔21连通的一样品通孔22；

垫片3，其中部设有与上述样品通孔22适配的一通孔31；

调节环2的内螺纹孔21适配底座1的外螺纹柱11，且底座1的样品台12滑动设于调节环2的样品通孔22中，定位螺母4适配于底座1的外螺纹柱11，并设于调节环2与底座1之间，垫片3通过粘结剂铺设与调节环2的上端面。

上述样品台12、调节环2和垫片3的横截面均为圆形。

实施例1

用上述单晶金刚石夹具对cvd单晶金刚石5进行装夹，垫片3选用碳化硅垫片3。

装夹步骤：

1.将cvd单晶金刚石5置于样品台12中心，背面以黄蜡粘结。

2.调节调节环2，使垫片3表面与cvd单晶金刚石5对齐。

3.调节定位螺母4锁紧调节环2。

4.使用树脂填充物6填充cvd单晶金刚石5与垫片3之间的孔隙。

5.刮平整个平面。

6.cvd单晶金刚石5装夹完成，如图1所示。

实施例2

用上述单晶金刚石夹具对hthp单晶金刚石5进行装夹，垫片3选用氧化铝陶瓷片。

装夹步骤：

1.将hthp单晶金刚石5置于样品台12中心，背面以黄蜡粘结。

2.调节调节环2，使垫片3表面与hthp单晶金刚石5对齐。

3.调节定位螺母4锁紧调节环2。

4.使用树脂填充物6填充hthp单晶金刚石5与垫片3之间的孔隙。

5.刮平整个平面。

6.hthp单晶金刚石5装夹完成，如图1所示。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。