光学元件抛光模填充胶及其制备方法与流程

文档序号:29355599发布日期:2022-03-22 23:52阅读:144来源:国知局

1.本发明属于光学加工技术领域,更具体的,涉及一种光学元件抛光模填充胶及其制备方法。


背景技术:

2.目前,国内加工光学元件加工工艺大多数采用古典抛光法和高速抛光法。古典抛光法采用金属基体上涂覆抛光沥青制作成的抛光模对元件进行抛光。在抛光过程中,抛光盘起着非常重要的作用。首先,存在于加工区域中的抛光粉,需要凭借抛光盘的支撑作用而对抛光物体表面产生作用力,实现抛光物表面的材料去除。因此在抛光液循环流动作用下,抛光盘产生的微变形和抛光盘局部地区的显微硬度,都能直接影响到抛光粉对硫化锌晶体表面的作用力,其中抛光盘的力学性能(硬度、弹性等)也都会对抛光盘的变形产生十分重要的影响,进而影响抛光产品的抛光效率以及表面的特性。其次,新的抛光液流入加工区域、抛光反应物流出加工区域,都要通过抛光盘。所以抛光盘的组织特性(微孔形状、孔隙率、沟槽形状及分布等)对于抛光液在加工区的流动量和分布都会产生重要的影响,进而影响抛光效率和产品表面质量。
3.在抛光过程中,抛光模的工作面的主要材料为沥青,优势为:(1)可以根据所需加工的红外晶体材料的硬度和加工环境的温度的不同,改变填充胶的配比,达到改变沥青填充胶的软硬程度;(2)沥青在60℃左右即软化,易于成型和修正;(3)原材料成本低。
4.中国专利cn101993598a公开了一种光学抛光模填充胶及其加工工艺方法,所述光学抛光膜填充胶所含材料成份重量百分比为:沥青5~70,松香29~94,碎脱脂羊毛1
±
0.1;采用该发明抛光模填充胶加工的镜片质量好,成品率高。
5.但沥青是一种热敏感性材料,受温度影响极大,工艺流程无法避免受温度影响产生的微小变形,加工质量很不稳定且加工效率极低,因此急需改善抛光模填充胶的配置成分及方法,提高抛光加工过程的稳定性和加工效率。


技术实现要素:

6.针对现有技术中存在的问题,本发明的目的之一在于提供一种光学元件抛光模填充胶,该方法可有效克服现有抛光模易变形、加工质量低、加工效率低的问题。
7.本发明的另一目的在于提供一种光学元件抛光模填充胶的制备方法。
8.为实现本发明目的,具体技术方案如下:提供一种光学元件抛光模填充胶,所述抛光填充胶按重量份计包括如下组分:沥青5~15份;蜂蜡0.5~1.5份;松香3.5~10份;氧化铝1~5份;其中,所述抛光膜填充胶的表面均匀分布微孔结构。
9.进一步的,所述抛光填充胶按重量份计包括如下组分:沥青8~10份;蜂蜡0.5~1份;松香8~9份;氧化铝4~5份。
10.本发明所述抛光填充胶表面均匀分布微孔结构,所述微孔在抛光过程中能承载抛光粉磨料,磨料在微孔内自由滚动产生微小切削作用,有利于抛光过程中玻璃元件的机械磨削;同时微孔储存充足的水,有利于抛光过程中水解反应,并且起到冷却和清洗作用。添加蜂蜡增强抛光层表面的润滑性,平衡氧化铝的高摩擦系数,松香的加入,松香与沥青之间能够形成均匀、紧密的体系,增强整体的相容性和稳定性,并且可以提高粘接强度,改善沥青抛光模的塑性强度和平滑度,使其在保证抛光模硬度高、抗热能力强、变形小的基础上同时具有一定的塑性、粘接性,既提高加工效率的同时,又保证抛光表面质量。
11.进一步的,所述微孔的孔隙直径为1~800μm;进一步优选为400~500μm。
12.进一步的,所述氧化铝粒径为0.1~80μm。
13.本发明还公开了上述抛光膜填充胶的制备方法,具体包括如下制备步骤:s1.将松香高温熔融,搅拌并加入蜂蜡,待蜂蜡与松香混合均匀,搅拌并加入氧化铝粉,得混合物;s2.将沥青加热至融化后加入到步骤s1所得混合物中,搅拌均匀;s3.将步骤s2加入沥青后的混合物在300~600℃下焙烧0.5~100h,取出置于室温冷却后即得。
14.本发明在抛光膜填充胶的制备过程中创造性的依次将松香、蜂蜡、氧化铝和沥青高温混合均匀,沥青、蜂蜡、松香的混合物包裹并黏附氧化铝微粒,在高温焙烧后再置于室温下冷却,得到表面形成微孔结构的抛光膜填充胶。
15.进一步的,步骤s1中,所述松香熔融的温度设置为60~80℃进一步的,步骤s2中,所述沥青加热融化的温度设置为80~150℃。
16.进一步的,步骤s3中,将步骤s2加入沥青后的混合物在300~400℃下焙烧20~40h。
17.进一步的,步骤s3中,所述升温速率为0.1~50℃/s;所述加热方式为电磁炉加热。
18.相对现有技术,本发明的有益效果在于:本发明所述抛光模填充胶具有较高的硬度,同时也具有一定的塑性、粘接性,能够有效保证硒化锌的光学加工的面形平整;抗热能力强、变形小,能增强抛光表面质量稳定性,可以有效缩短元件加工周期,节省加工辅料,用于加工软质红外晶体镜片同时兼顾面型及表面粗糙度、光洁度,抛光表面质量稳定且抛光效率高。
附图说明
19.图1为使用实施例1抛光模填充胶制作的抛光模进行抛光后的硫化锌晶体的zygo干涉仪检测图谱。
具体实施方式
20.为了便于理解本发明,下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全
面、细致地描述,但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
21.除非另有定义,下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的,并不旨在限制本发明的保护范围。
22.除非另有特别说明,本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
23.实施例1按重量比准备沥青10公斤、蜂蜡1公斤、松香7公斤和粒径0.1um的氧化铝1公斤,按照以下的工艺步骤制备抛光模填充胶:s1.将松香置于60~80℃温度下熔化,搅拌同时并加入蜂蜡,待蜂蜡与松香混合均匀,搅拌同时再加入氧化铝粉,得混合物;s2.将沥青置于80~150℃温度下融化后加入到步骤s1得到的混合物中,继续搅拌均匀,并持续加热;s3.将步骤s2所得加入沥青后的混合物在温度350℃下保温60h,得表面均匀分布微孔结构的抛光模填充胶。
24.本实施例所述抛光膜填充胶表面微孔结构的孔隙直径为460~524μm。
25.将所得抛光模填充胶制作抛光模,用抛光模上放置产品进行抛光,本实施例使用制作的抛光模进行抛光硫化锌晶体平片,其抛光后的硫化锌晶体用zygo干涉仪检测,检查结果如图1所示:表面粗糙度ra为0.533nm,均方根值rms为0.669nm,表面面形pv值为0.006um。
26.实施例2按重量比准备沥青5公斤、蜂蜡0.5公斤、松香3.5公斤和粒径0.1um的氧化铝1公斤,按照以下的工艺步骤制备抛光模填充胶:s1.将松香置于60~80℃温度下熔化,搅拌同时并加入蜂蜡,待蜂蜡与松香混合均匀,搅拌同时再加入氧化铝粉,得混合物;s2.将沥青置于80~150℃温度下融化后加入到步骤s1得到的混合物中,继续搅拌均匀,并持续加热;s3.将步骤s2所得加入沥青后的混合物在温度400℃下保温35h,得表面均匀分布微孔结构的抛光模填充胶。
27.本实施例所述抛光膜填充胶表面微孔结构的孔隙直径为184~263μm。
28.实施例3按重量比准备沥青15公斤、蜂蜡1.5公斤、松香10公斤和粒径0.1um的氧化铝5公斤,按照以下的工艺步骤制备抛光模填充胶:s1.将松香置于60~80℃温度下熔化,搅拌同时并加入蜂蜡,待蜂蜡与松香混合均匀,搅拌同时再加入氧化铝粉,得混合物;s2.将沥青置于80~150℃温度下融化后加入到步骤s1得到的混合物中,继续搅拌均匀,并持续加热;s3.将步骤s2所得加入沥青后的混合物在温度500℃下保温100h,得表面均匀分布微孔结构的抛光模填充胶。
29.本实施例所述抛光膜填充胶表面微孔结构的孔隙直径为230~356μm。
30.对比例1按重量比准备沥青15公斤、蜂蜡1.5公斤、松香10公斤,按照以下的工艺步骤制备抛光模填充胶:s1.将松香置于60~80℃温度下熔化,搅拌同时并加入蜂蜡,混合均匀,得混合物;s2.将沥青置于80~150℃温度下融化后加入到步骤s1得到的混合物中,继续搅拌均匀,并持续加热;s3.将步骤s2所得加入沥青后的混合物在温度500℃下保温100h,得抛光模填充胶。
31.本对比例所述抛光膜填充胶表面无微孔结构。
32.将所得抛光模填充胶制作抛光模,用抛光模上放置产品进行抛光,本实施例使用制作的抛光模进行抛光硫化锌晶体平片,其抛光后的硫化锌晶体表面粗糙,与抛光前无区别,zygo干涉仪检测的结果为:表面粗糙度ra为865um,均方根值rms为1382um,表面面形pv值为67um。
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