本發明涉及拋光盤及其制備方法，特別涉及一種金剛石激光加工用復合磨料拋光盤的制備方法。

背景技術：

1、金剛石材料因其極高的硬度、耐磨性和熱穩定性，被廣泛應用于光學、半導體及精密制造等領域。然而，金剛石材料的加工難度較大，傳統機械拋光方法存在效率低、損傷層厚、材料去除速率低等問題，難以滿足高精度和高效率加工的需求。近年來，激光加工技術的引入提高了金剛石材料的加工精度，但由于激光作用下材料表面易產生熱損傷，后續的拋光處理成為關鍵環節。

2、目前市場上常見的拋光盤通常采用單一磨料，如單晶金剛石或氧化鈰，但這種單一磨料拋光盤在加工過程中存在去除率不穩定、耐磨性較差、使用壽命短等缺陷，難以滿足金剛石材料高效、高質量的拋光需求。此外，傳統的拋光盤制備方法復雜，成本較高，無法實現大規模生產，限制了其在工業中的廣泛應用。

3、針對上述問題，本發明提供了一種新型復合磨料拋光盤及其制備方法，通過優化磨料組合和分布，提高拋光效率、穩定性及使用壽命。本發明的復合磨料由金剛石微粉、氧化鋁、碳化硅及結合劑組成，采用模壓成型及優化的燒結工藝，使拋光盤具有優異的耐磨性、穩定的材料去除速率和較長的使用壽命。通過該技術，可有效提升金剛石材料的加工質量，降低成本，并推動其在高端制造領域的進一步應用。

技術實現思路

1、本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，而提出一種金剛石激光加工用復合磨料拋光盤的制備方法。

2、為解決上述問題，本發明提供了一種金剛石激光加工用復合磨料拋光盤的制備方法，包括：

3、將金剛石微粉、氧化鋁及碳化硅混合，并加入結合劑以獲得混合原料；

4、將混合原料進行球磨攪拌；

5、將球磨攪拌后的混合原料進行烘干處理及模壓成型，以獲得成型毛坯；

6、將成型毛坯進行燒結及后處理以獲得復合磨料拋光盤。

7、所述將金剛石微粉、氧化鋁及碳化硅混合，并加入結合劑以獲得混合原料中：

8、金剛石微粉的粒徑范圍為0.5～5μm，氧化鋁及碳化硅的粒徑范圍均為1～10μm。

9、所述將金剛石微粉、氧化鋁及碳化硅混合，并加入結合劑以獲得混合原料中：

10、金剛石微粉的質量百分比范圍為10％～30％，氧化鋁的質量百分比范圍為20％～40％，碳化硅的質量百分比范圍為20％～40％，結合劑的質量百分比范圍為10％～20％。

11、所述結合劑為樹脂基材料或金屬基材料，樹脂基材料包括酚醛樹脂、環氧樹脂中的一種或多種，金屬基材料包括銅、鎳及鈷中的一種或多種。

12、所述將球磨攪拌后的混合原料進行烘干處理及模壓成型，以獲得成型毛坯，包括：

13、在20～50mpa的壓力下進行模壓成型。

14、所述將成型毛坯進行燒結及后處理以獲得復合磨料拋光盤，包括：

15、在850～1100℃范圍內燒結，燒結時間為1～3h，以確保磨料的穩定結合和優化的微觀結構。

16、還包括：

17、將復合磨料拋光盤的孔隙率控制在5％～15％之間，以保證磨料的均勻分布和穩定的加工性能；

18、還包括：

19、將復合磨料拋光盤的厚度設置為3～10mm之間，以保證合適的機械強度和使用壽命。

20、還包括：

21、將復合磨料拋光盤的硬度范圍控制在70～90hrb之間，以確保良好的耐磨性和拋光效果。

22、所述將混合原料進行球磨攪拌中：

23、球磨攪拌時間范圍為2～6h，以確保磨料的均勻分散。

24、本發明的有益效果是：

25、通過優化復合磨料的選擇與配比，實現高效均勻的拋光效果，顯著提升金剛石材料的去除速率，同時降低表面粗糙度，提高加工質量。

26、采用金剛石微粉、氧化鋁和碳化硅的組合，使拋光盤兼具高切削力與耐磨性，有效延長使用壽命，減少更換頻率，提高加工穩定性。

27、結合劑采用樹脂基或金屬基材料，并通過優化燒結工藝，使拋光盤在高溫高壓環境下具備優異的機械強度和穩定性，提高使用可靠性。

28、通過優化成型工藝，確保磨料均勻分布，避免局部過度磨損，提高加工一致性，減少因不均勻拋光導致的加工缺陷。

29、制備方法采用高效混合和燒結工藝，在保證產品質量的同時降低制造成本，使本發明在大規模生產中具備顯著的經濟優勢，提高市場競爭力。

技術特征：

1.一種金剛石激光加工用復合磨料拋光盤的制備方法，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述將金剛石微粉、氧化鋁及碳化硅混合，并加入結合劑以獲得混合原料中：

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述將金剛石微粉、氧化鋁及碳化硅混合，并加入結合劑以獲得混合原料中：

4.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述結合劑為樹脂基材料或金屬基材料，樹脂基材料包括酚醛樹脂、環氧樹脂中的一種或多種，金屬基材料包括銅、鎳及鈷中的一種或多種。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述將球磨攪拌后的混合原料進行烘干處理及模壓成型，以獲得成型毛坯，包括：

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述將成型毛坯進行燒結及后處理以獲得復合磨料拋光盤，包括：

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，還包括：

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，還包括：

9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，還包括：

10.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述將混合原料進行球磨攪拌中：

技術總結
本發明公開了一種金剛石激光加工用復合磨料拋光盤的制備方法，其特征在于，包括：將金剛石微粉、氧化鋁及碳化硅混合，并加入結合劑；將混合原料進行球磨攪拌；將球磨攪拌后的混合原料進行烘干處理及模壓成型；將成型毛坯進行燒結及后處理。本發明的有益效果為：顯著提升金剛石材料的去除速率，同時降低表面粗糙度，提高加工質量；兼具高切削力與耐磨性，有效延長使用壽命，減少更換頻率，提高加工穩定性；具備優異的機械強度和穩定性，提高使用可靠性；確保磨料均勻分布，避免局部過度磨損，提高加工一致性，減少因不均勻拋光導致的加工缺陷；在保證產品質量的同時降低制造成本，使本發明在大規模生產中具備顯著的經濟優勢，提高市場競爭力。

技術研發人員：佘丁順,岳文,王青青,趙洪晨,賀泊銘
受保護的技術使用者：中國地質大學（北京）
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28