玻璃抛光历史悠久,超光中世纪欧洲制造玻璃镜时
,滑超采用了粗磨、准确细磨和抛光
,玻璃我国乾隆玻璃的抛光抛光质量已很高。目前除了平板玻璃
、新技讯器皿玻璃 、术行艺术玻璃应用传统的业资抛光技术外,先进的超光光学制造 、微光学制作、滑超IT及光电子行业的准确基片制作均需要超光滑和超准确抛光技术,如平板显示器(FPD)普通Genii型的玻璃粗糙度Ra<20nm,有源矩阵a-SiTFT和P-SiTFT基片玻璃的抛光粗糙度均要求小于5nm。光盘和磁盘基片玻璃要求表面粗糙度为1〜6nm,新技讯哈勃望远镜的术行轻型主镜抛光后粗糙度达12nm
,这些超光滑和超准确要求 ,促进了抛光新技术的发展。
超光滑抛光(Super-smoothpolishing)指抛光后表面粗糙度达到纳米级,从零点几纳米到几十纳米 。超准确抛光(ultra-precisionpolishing)指抛光时精度是分子或原子级的抛除,也就是加工精度为纳米级。超光滑抛光和超准确抛光是紧密联系在一起的
,但也略有区别,超光滑抛光着重于抛光后表面光滑程度,而超准确抛光后的面形达到原设计的精度
,两者均可用表面粗糙度来表示,近代的抛光新技术 ,使加工后玻璃表面粗糙度显著降低
,如采用浴法(BFP)抛光 ,玻璃表面粗糙度可达到0.27nm ,浮法抛光表面粗糙度可小于0.2nm 。
抛光新技术可分为接触式抛光和非接触式抛光两大类型。接触式抛光包括数控小工具抛光、应力盘抛光、浴法抛光(BFP) 、浮法抛光、磁流变抛光等。非接触式抛光主要指离子束抛光 、等离子体辅助抛光 、电子束抛光和激光抛光
。本文除了评述各种方法的特点外,要点阐述离子束抛光与电子束抛光 。
1接触式抛光新技术
接触式抛光是由传统的抛光盘模式发展而来,与传统的抛光相比 ,采用数字控制(CNC)机床运行 、新型的抛光工具(如应力抛光盘、磁流变抛光盘)与纳米级超细抛光剂。
数控小工具抛光技术是用计算机数控小工具抛光模(抛光头)对玻璃表面进行抛光,根据所建立的数学模型,通过抛光头在玻璃表面上的运动途径,相对应力与驻留时间来控制抛除量,可以制备大中型非球面光学零件 。此种抛光设备由抛光机床
、实时干涉测量以及数字控制系统(CNC)组成