磨粒和抛光垫特性对蓝宝石超声化学机械抛光的影响

抛光磨粒和抛光垫对蓝宝石超声化学机械抛光起重要作用，为研究磨粒和抛光垫特性对蓝宝石材料抛光效率和质量的影响，利用自制超声弯曲振动辅助化学机械抛光装置，研究金刚石、氧化铝和二氧化硅3种不同磨粒，以及表面多孔且无沟槽的聚氨酯抛光垫、IC1000抛光垫、IC1000和SubaⅣ复合抛光垫对蓝宝石材料去除率及抛光后表面粗糙度的影响。由质量损失求得的去除率和原子力显微镜表面形貌测试结果表明：二氧化硅抛光液的去除率3.2 μm/h接近氧化铝抛光液去除率3.8 μm/h，远大于金刚石抛光液去除率0.3 μm/h，且其抛光后的蓝宝石表面光滑、无损伤；3种抛光垫抛光后的蓝宝石粗糙度接近，约0.10 nm，但聚氨酯抛光垫的去除率为3.2 μm/h，远大于IC1000抛光垫的去除率1.9 μm/h及复合垫的去除率1.6 μm/h。二氧化硅抛光液和聚氨酯抛光垫适宜蓝宝石超声化学机械抛光工艺，可获得高去除率和原子级光滑表面。