CN86100517A

CN86100517A - 锗酸铋(bgo)单晶的表面抛光技术

Info

Publication number: CN86100517A
Application number: CN 86100517
Authority: CN
Inventors: 徐润元
Original assignee: Shanghai Institute of Ceramics of CAS
Current assignee: Shanghai Institute of Ceramics of CAS
Priority date: 1986-03-05
Filing date: 1986-03-05
Publication date: 1987-09-16
Also published as: CN86100517B

Abstract

采用α—Al₂O₃(精磨用粒径范围是：5＜d＜25(微米)；抛光用粒径范围是：1＜d＜5(微米))，磨料为抛光剂，0.5—20％(体积)丙三醇作为润滑剂，合成树脂抛光布作为抛光膜，以及水为载液，并按0.5—2公斤磨料(经预处理的)加1—30升水，配成的抛光液，用于BGO大单晶体的抛光，达到了优质、(粗糙度分别达到Ra≤0.45，Ra≤0.03微米)高效、低耗和无毒的效果。

Description

本发明所涉及的是BGO大单晶的表面抛光技术。

加工数量多，面积大，表面粗糙度要求高（光面达到0.03微米，粗糙面达到0.45微米）的BGO单晶，仅用一般抛光技术难以实现。需要有适合于BGO抛光用的抛光剂，与之匹配的抛光膜，以及一套抛光工艺技术。

现有的抛光技术，是采用真丝绸作抛光膜，金刚石研磨膏抛光剂，研磨膏中的硬脂酸作为润滑剂。这种形式的抛光近于干抛。表面有波浪形或马尾丝状缺陷，且费用昂贵，成本高。（每根晶体以四个大面计算，要耗费1.5支研磨膏，3～4尺绸布，耗工5天。）

法国某实验室的抛光剂，是金刚钻粉悬浮液，约2.5根晶体耗悬浮液1瓶。晶面粗糙度不好，有较密的粗划痕。粗糙度部分达到0.03微米，局部区域达不到要求。在使用这种抛光剂时，还必须使用一种有中等毒性的化学试剂四氯乙烷作润滑剂，无法防护，有害于工作人员的健康。且由于掺入油性物质，致使样品和模具的清洗困难，要耗费昂贵的三氯乙烷，

本发明的目的，在于提供一种适合于BGO大单晶抛光用的高效、低耗、优质、无毒的抛光技术。它包括：磨料的选择和预处理，抛光液的配制以及抛光剂与抛光膜的匹配。适合于获得BGO大单晶所要求的粗糙度。

本发明所述的技术内容如下：

1.使用下述组成的抛光液

（1）精磨用磨料α-Al₂O₃，粒度范围是 5＜d＜25（微米）

抛光用磨料α-Al₂O₃，粒度范围是 1＜d＜5（微米）;

（2）载液为水;

（3）润滑剂为丙三醇。

2.抛光液的配比是：0.5-2公斤α-Al₂O₃磨料（预处理），配以1-30升水，加0.5-20%（体积）润滑剂。

3.抛光膜是采用通常用于半导体硅单晶抛光用的合成树脂“抛光布”作抛光膜。

4.α-Al₂O₃磨料的预处理。在配制抛光液以前，需对磨料按下法进行预处理：一份磨料加四份水，搅拌，使沉淀稳定一段时间，倒入另一容器中，弃去沉底的部分，使达到粒度要求。

经预处理后的磨料，即可用于抛光液的配制。

本发明的效果如下：

优质。大面积大数量的BGO单晶所要求的精磨面与抛光面的粗糙度，分别达到了R_a≤0.45和R_a≤0.03（微米）。

高效。节省工时。因无油性物质掺入，仅用普通水清洗样品和模具，手续简单。工效为原工艺的3倍。

低耗。采用价格低廉的通用磨料; ，在通用的抛光研磨机上即可使用，无需增加特殊设备。不使用昂贵的三氯乙烷和金刚石、绸布等，降低了成本。加工成本为老工艺的1/8。与法国相比，成本约为其 1/15 - 1/20 。

无毒。使用无毒水为载液，不使用有毒的四氯乙烷，无须防护，节省防护费用，于工作人员健康无害。

实施例1。

预处理条件：0.5公斤磨料加2升水，搅拌，沉淀1-5分钟。弃去沉淀底部分。

表1 抛光液的配制条件及其效果

α-Al₂O₃粒度 α-Al₂O₃丙三醇载液(水) 清洗剂(水) 效果(粗糙度)

（微米）（公斤）（%体积）（升）（微米）

精磨6（或14） 0.5 0.5 2 水＜0.45

抛光2（或4） 0.5 0.5 2 水＞0.03

实施例2。

预处理条件：1公斤磨料加4升水，搅拌，稳定沉淀10-40分钟，舍弃沉底的部份。

表2 抛光液的配制条件及其效果

α-Al₂O₃粒度 α-Al₂O₃丙三醇载液（水）清洗剂（水）效果（粗糙度）

（微米）（公斤）（%体积）（升）（量）（微米）

精磨5-8（或8-13） 1 1-10 5-20 不限 ≤0.45

抛光＜2（或＜5） 1 1-10 5-20 不限 ≤0.03

实施例3。

预处理条件：5公斤磨料，加20升水，稳定沉淀45分钟。舍弃沉底部分。

表3 抛光液的配制条件及效果

α-Al₂O₃粒度 α-Al₂O₃丙三醇载液(水) 清洗剂,(水) 效果(粗糙度)

（微米）（公斤）（%体积）（升）（量）（微米）

精磨15（或25） 2 5-25 25 不限＞0.45

抛光3（或5） 2 5-25 25 不限＞0.03

各实施例均不采用有毒的四氯乙烷;不采用昂贵的三氯乙烷、金刚石等;采用合成树脂抛光布及无毒水，均达到无毒、高效（工效为原来的3倍）。加工成本为原工艺的1/8。与法国相比，成本仅为其 1/15 - 1/20 。

Claims

1、一种适合BGO单晶体的表面抛光技术，采用真丝绸作抛光膜，金刚石研磨膏作抛光剂，研磨膏中的硬脂酸作为润滑剂，其特征在于：

a.所使用的抛光磨料(α-Al₂O₃)的粒度范围是：

精磨5＜d＜25微米；抛光1＜d＜5微米。

b.抛光液的组成及配比范围是：

磨料α-Al₂O₃0.5-2公斤

润滑剂丙三醇 0.5-20%(体积)

载液水 1-30升

c.磨料预处理的条件是：0.5-5公斤，加2-20升水，沉淀1-45分钟，弃去沉底部分。

d.抛光膜是采用合成树脂抛光布。

2、根据权利要求1所述的抛光技术，其特征在于：

磨料的粒度为：精磨 5-8（或8-13）微米;

抛光＜2（或＜5）微米。

3、根据权利要求1所述的抛光技术，其特征在于：磨料的预处理条件是：1公斤α-Al₂O₃加4升水，沉淀10-40分钟，弃去沉底部分。

4、根据权利要求1所述的抛光技术，其特征在于：

抛光液的配比是：1公斤α-Al₂O₃（预处理）加5-20升水，

加1-10%（体积）的丙三醇。