光学材料亚表面损伤表征方法研究

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1、第34卷第6期通化师范学院学报(自然科学)Vo1．34№62013年12月JOURNALOFTONGHUANORMALUNIVERSITYDec．2013光学材料亚表面损伤表征方法研究崔舒，刘成有，汉语，徐井华，张勇(通化师范学院物理学院，吉林通化134002)摘要：亚表面损伤的精确表征有助于全面掌握光学元件研磨后的亚表面损伤特征，是确定后续抛光时间和加工程序、提高研磨加工效率的切实依据．该文首先从目前比较常见的几种亚表面损伤测试技术出发，简要阐述各种测试技术的实验原理，综合实验结果分析了各种方法对亚表面损伤表征的研究状况，并

2、对截面法在K9光学玻璃亚表面损伤方面的应用进行了实验对比研究，对比分析了研磨粒径与裂纹最大深度间的关系．关键词：亚表面损伤；光学材料；表征方法中图分类号：0469文献标志码：A文章编号：1008—7974(2013)o6—0021—03光学材料伴随着光学学科的飞速发展受到的关恒定化学蚀刻速率法原理：光学材料浸入蚀刻液注与日俱增，而其在民用工业、航空航天方面的广泛后，保持温度和浓度恒定，蚀刻速率只受蚀刻用化学应用也对光学材料自身的表面质量提出了更高的要试剂和工件的接触面积、光学材料表面的化学势的影求．众所周知⋯，广泛用于光学材料

3、的加工过程会响．蚀刻开始时，表面与蚀刻化学试剂接触面积较大，无可避免的在光学材料表面引入降低其性能的亚表表面化学势大，结果蚀刻速率较大，当蚀刻继续进行，面损伤和缺陷，如划痕、裂纹、残余应力和杂质等等，接触面积和表面化学势变小，蚀刻速率随之减小，最而这将最终影响光学系统的综合性能，因此，定量测后蚀刻达到基体部分，化学蚀刻速率保持恒定J．量光学材料亚表面损伤的深度和分布对研究光学材化学蚀刻速率法属于破坏性检测方法，其优点料的损伤形成和优化加工，以及改善光学材料的表是直观、容易操作、成本低，在亚表面损伤测量中应面质量具有重要意义．用

4、广泛．但是该方法受外界条件影响较大，而且蚀刻准确测量亚表面损伤深度是高效去除亚表面损反应过程不容易控制，导致测量结果误差较大，精度伤层的基础．目前，亚表面损伤的测试方法主要包括不高，因此具体实验条件对蚀刻结果的影响是目前破坏性检测方法和非破坏性检测两种．破坏性的检研究的重点．测方法包括恒定化学蚀刻速率法、截面显微法、1．2磁流变抛光法角度抛光法、磁流变抛光法等，非破坏性检测方法包磁流变抛光法利用磁流变抛光液在磁场中的流括白光干涉法、超声显微成像法、散射扫描层析法、变性对工件进行抛光，其理论基础涉及电磁学、流体x射线检测法等．本

5、文将以几种重要的亚表面损伤动力学、分析化学几个方面．磁流变抛光液由抛光轮测试方法为例，对其原理和实验测试结果进行综合带入抛光区域，在高强度梯度磁场的作用下，原本磁分析，并对截面显微法在K9光学玻璃亚表面损伤矩随机排列的磁敏颗粒被磁化而排列成链，形成柔性方面的应用进行了实验对比研究．抛光膜．非磁性抛光颗粒在磁力作用下析出，分布在柔性抛光膜表面，见图lJ，在抛光轮的带动下抛光1光学材料亚表面损伤测试原理及对比分析颗粒随抛光膜一起高速切过工件从而实现剪切去除．1．1恒定化学蚀刻速率法+收稿日期：2013—10—25作者简介：崔舒(1

6、983一)，女，吉林通化人，博士(在读)，通化师范学院物理学院教师基金项目：吉林省教育厅“十二五”科学技术研究项目(项目编号：2013．386)．·21·咖咖湖伽伽m枷猢瑚m0坐标为切削温度)．3结语‘瓣c>本文主要从建立元胞自动机模型，研究影响铣刀片切削过程中温度场的各种因素出发，来模拟温—f-l．1．~am／min，度场的变化，为铣刀片三维槽型的优选提供程序设—}一f-3~aaCmm／_／—·一釉∞m计依据，为研究优化铣刀片的理论方法打下坚实基／／r／／+f=~ratCmm础．_，／／，：乡1v-385rh~n参考文献：=

7、一—[1]扬吉新．元胞单元法理论研究及程序设计[J]．武汉理工大0．0050．0100．0150．0200．0250．0271时间(g)学，2003，9(2)：17—19．[2]杨吉新，王乘，沈成武．三维实体问题分析中的元胞单元法图6某点的温度与进给量之闻的关系[J]．武汉理工大学学报(交通科学与工程版)，2004，28(1)：22—25．不同切削参数对温度场的影响有所不同，通过[3]吕凯．元胞自动机的研究及模型的建立[D]．哈尔滨：哈尔图4一图6可以得到以下结论，较快的切削速度、较滨理工大学，2007．大的切削深度和进给量的

8、增大都会使温度场增高．(责任编辑：王前)InfluenceFactorsofMillingCutterTemperatureFieldBasedon2DCellularAutomataLVKai(SchoolofComputer，JilinNormalUniversity，S