陶瓷的化学加工主要包括化学研磨、化学蚀刻、电化学中的电泳抛光及磨削。下面主要介绍化学研磨抛光和电泳抛光及磨削。

化学研磨抛光

在一定溶液中，不利用外接电源,靠化学溶液侵蚀作用完成材料表面的平整和光克过程的工艺称为化学研磨抛光。该项工艺主要利用化学研磨批光液和待处理工件之同形成的化学电池原理对工件进行研磨抛光：在工件表面粗糙不平处，峰高处相对峰谷处电动势较商，也更加易于与化学研磨抛光液产生激烈的化学反应，即更易于被溶解去除，从而使其峰高值按近难于与溶液发生反应的峰谷，达到平整光滑的研磨抛光目的(Reza Gbafarian.1998)。

通常化学研磨抛光仅需要将工作液加热到一定温度 （100°C 以下)，并将工件在工作液中浸泡。搅拌工作液或摇动工件，使其待处理表面与工作液充分接触，一定时间后即可完成工艺。相对于机械抛光和电化学地光而言，工艺简单，易操作。

化学研磨抛光液通常是无机酸溶液，只要溶液能够浸人的位置就可以完成反应并达到工件表面研磨抛光处理的目的，可以用于处理各种外形复杂的工件。因此，处理工件外形不受限制。而采用传统的机械抛光方法对工件进行处理时，许多机械装置不能接触到的工件位置，比如内腔、缝隙无法得到抛光处理。此外，机械抛光处理后的工件表面难免会出现应力变形、晶格组织破坏等现象，而化学研磨抽光不仅可 以避免上述现象，还可以修复由机械研磨破坏的工件表面微观化学结构。

氧化铝陶瓷或蓝宝石的化学研磨可以使用加热的磷酸或硼砂溶液及V2O5等。为了除去机械加工而产生的加工层，也可使用该方法。

电泳抛光与磨削

1.电泳抛光

电泳抛光是将电泳现象应用于陶瓷工件的一种非接触无损拋光方法。电泳抛光的两种原理如因 5-12 所示。图 5-12（a）表示当工件端为负极，抛光头为正极时，微粒子将在电场作用下向拋光头聚集，从而形成一个柔性磨粒层；当工件旋转时，磨粒与工件间将发生摩擦与碰撞，从而达到去除材料的目的。图 5-12(b)表示当工件端为正极，抛光头为负极时，微粒子将在电场作用下向工件聚集，由于工件和抛光头产生相对运动,因此拋光粉子对工件美而应生冲士碰撞，达到拋光的目的。由于两种抛光磨粒的作用机理不同,因此切削效率和被切削表面质量都将不同。由于没有外加载荷，脆硬性陶瓷材料的去除全部依赖粒子的碰撞和微切削来实现；连续的碰撞和微切削使陶瓷表面局部发生微疲劳剥落和板细微的型削。这两种材料去除方式对被加工表面的性能影响可以忽略不计,因此可称为无损抛光。

影响电泳拋光效率和质量的关键因素是抛光粒子的速度或动能、沖击角度。影响参数有材料参数和工况参数两类。材料参数包括抛光粒子大小及材质、抛光液种类、粒子浓度等；工况参数包括非接触间隙宽度、施加电压的大小及方向、抛光机运转速度等。

图 5-13 表示硅晶片的电泳拋光装置。实验基本参数为转速 300 r/min,拋光间隙h=40 pm，电压 600 V；结果表明：抛光效率与电压近似成正比，与抛光间隙近似成反比,与抛光时间成正比。

2.电泳磨削

电泳磨削是利用超微磨粒的电泳特性，在加工过程中使磨粒在电场力作用下向工具表面运劲并吸附在工真表面，形成一层超微细磨粒层，利用该吸附层随工具运动对工件进行磨削加工，如因 5-14 所示。在电场力和磨削力的作用下，磨粒不断吸附和脱落，只要根据磨削条件调节电泳的电场强度,就可以使脱落量与吸附量保持动态平衡，从而稳定吸附层的厚度。同时，工具每旋转一周，磨粒层表面都有大量的新磨粒补充，使工具表面磨削始终保持锋利尖锐。另外,由于磨粒层表面凹陷处局部电流大，新磨粒优先在凹陷处沉积，从而使磨粒层表面处手出均匀状态,保持工具表面良好的等高性。所以，工具的实际工作表面始终保持良好的加工特性。

电泳磨削技术对硅单晶、玻璃等硬脆材料加工,可大大降低工件的表面粗糙度，以 SiO2胶体溶液为磨削液,对硅片和玻璃的电泳自进给磨可获得纳米级的加工表面质量；对于硬度更大的工程陶瓷,也具有一定效果。对 Al203。陶瓷电泳磨削时，先用金刚石砂轮磨出基准表面(Ra=1.69μm)后,再进行2h 的电泳磨削,当采用黄铜(60 mm X 50 mm 端面密布小孔)为磨具基体，硅溶胶(粒径 R＜50 nm，质量分数 30％)为磨削溶液,模具与工件间隙0.5mm，主轴转速为 750r/min 时,电泳磨削后 Al203。陶瓷表面粗糙度Ra降至0.0623μm。

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