等离子体抛光
纳米等离子抛光
纳米等离子抛光
纳米等离子抛光（Nanoplasmonic Plasma Polishing，简称
PLNP）是一种先进的金属表面处理技术，利用等离子体的特殊性质对工件表面进行精细化抛光。
该工艺结合了物理和化学作用，在微观层面上改变材料表面的结构和性能。
工作原理：
1.等离子生成：通过将气体（如氩气、氧气或氮气等）在特定条
件下电离形成等离子体，这是一种高能量状态，其中包含自由电子、离子、原子以及分子团簇。
2.表面反应：当等离子体与待抛光工件表面接触时，其内部的活
性粒子会与金属表面的分子层发生反应，去除表面杂质、氧化层和其他污染物质。
3.纳米级抛光：由于等离子体可以精确地作用于极薄的表层，因
此抛光深度仅限于几个纳米级别，从而实现超精密的表面处
理，大幅降低表面粗糙度至纳米级别。
4.表面改性：除了抛光之外，等离子体还可以引发表面活化、沉
积、交联等各种化学反应，进一步优化表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性和生物相容性等特性。
这项技术具有绿色环保、抛光效果优异、精度高等特点，适用于航空航天、微电子、光学器件、精密机械等领域中对材料表面质
量有极高要求的产品制造。
1。
等离子抛光
等离子抛光
等离子抛光是一种新型的表面处理方法，能够将金属表面格外光滑，大大提高
表面硬度并赋予金属表面持久不变的大气耐候性、耐热性和耐化学腐蚀性。
等离子抛光，也称为plasma polishing ，是一种基于等离子体的表面处理技术。
这种技术通过利用专业的抛光粉末、蒸气和高速带电等离子体及其他支持介质刺激表面，从而实现其光滑作用。
等离子抛光的操作方法主要有三种，第一种方法是添加抛光粒子的方法，这种
方法一般使用微米级的金属微粒子作为抛光粉，当金属微粒子被等离子体辐照时，它们会产生一种抛光效果，可以有效的改善表面的粗糙度。
第二种方法是熔融抛光法，这种方法依赖于“熔解-凝固”反应进行抛光，目的是溶解原有长距离结构，
这样可以改善表面光洁度，同时其厚度尺寸可调节均匀性质也能够得到改善。
第三种方式则是一种改进版的抛光法，这种方式在抛光粉末中加入了一定的蒸汽，利用蒸汽室压强化表面抛光，从而获得更好的抛光效果。
等离子抛光用于金属表面处理的时候，对待处理的物体的温度要求稍低于常温，以达到保护金属表面的最佳效果，也就是所谓的“冷抛”抛光。
要获得更佳的抛光效果，应进一步采取相关抛光技术，如增加抛光时间和加速抛光力度等技术参数优化。
总之，等离子抛光是一种新型的表面处理技术，其效果优异，对金属表面的抛
光作用显著，而且使表面的硬度提高，耐候性大大提高，耐热性和耐化学腐蚀性也更强，无论从节省能源和材料成本方面，还是从质量控制以及快速的表面处理方法，等离子抛光都是一种理想的选择。
等离子体抛光
等离子体抛光特点
PACE抛光在真空室内进行。
该方法只有表面的化学反应，工件不受机械压 力，没有相应的机械变形和损伤，无亚表面破 坏，无污染，工件边缘无畸变。 材料的去除率控制精度高，可获得精确面形。 去除率高，可为0～10μm/min。
二、发展历程
1.传统的等离子体抛光
传统的真空等离子体表面加工技术通常使用六 氟化硫、四氟化碳等具有腐蚀作用的气体,利用高频 电场激发产生等离子体,等离子体中的活性自由基能 够与被加工材料表面原子产生化学反应,生成强挥发 性气体,在此过程中产生抛光效果。
由四部分组成：等离子体发生系统、多轴联 动工作台及其运动控制系统、反应气体供给 系统、尾气排放及无害化处理系统。
反应气体供给装置：负责为等离子体发生装 置提供适当配方的反应气体。因此, 应能够精 确地调整各种气体的比例, 并能够保证反应气 体流速的高稳定性。这是生成稳定的等离子 体来自电的重要前提。谢谢大家！
几种材料及其抛光气体和化学反应式
材料 SiO2(石英) SiC Be 抛光气体 CF4 NF3 Cl2 反应方程式 SiO2+ CF4→SiF4↑+CO2↑ SiC+ NF3→SiFx↑+CFy↑ Be + Cl2 → BeCl2
优点:根据多数工艺实验的结果发现,此方法 原理明了,设备简单 缺点：加工的方向性与选择性差，加工效率 不高
4.大规模集成电路基板
在以磁记录头、大规模集成电路基片等器件 为主的电子工业领域,不但要求表面光滑,而且要求 具有完整的晶格排布并且没有加工损伤层。为了制 备具有亚微米级线宽与间隔的大规模集成电路,需要 表面应力小、无亚表层损伤的超光滑基板。另外,晶 体和陶瓷振荡器的加工中也需要超光滑表面。
离子束和等离子体加工
离子束和等离子体加工的原理和特点及这两种加工技术在高精度表面抛光中应用。
1.离子束加工的基本原理所谓离子束抛光, 就是把惰性气体氩、氮等放在真空瓶中, 用高频电磁振荡或放电等方法对阴极电流加热, 使之电离成为正离子, 再用5千至10万伏高电压对这些正离子加速, 使它们具有一定的能量。
利用电子透镜聚焦，将它们聚焦成一细束,形成高能量密度离子流，在计算机的控制下轰击放在真空室经过精磨的工件表面, 从其表面把工件物质一个原子一个原子地溅射掉。
用这种方法对工件表面进行深度从100 埃到10微米左右的精密加工。
2.等离子体加工的基本原理等离子体加工又称为等离子弧加工，是利用电弧放电使气体电离成过热的等离子气体流束，靠局部熔化及气体去除材料的。
等离子体又被成为物质的第四种状态。
等离子体是高温电离的气体，它由气体原子或分子在高温下获得能量电离之后，理解成带正电荷的离子和带负电荷的自由电子，整体的正负离子数目和正负电荷仍相等，因此称为等离子体，具有极高的能量密度。
3. 离子束加工主要的特点（1）属于原子级逐层去除加工，加工精度高（2）加工生产污染小（3）加工应力、变形小（4）加工范围广（利用机械碰撞能量加工）（5）易实现自动化（6）设备复杂、价格贵4. 等离子体加工主要的特点由于等离子体电弧对材料直接加热，因而比用等离子体射流对材料的加热效果好得多。
因此，等离子体射流主要用于各种材料的喷镀及热处理等方面；等离子体电弧则用于金属材料的加工、切割以及焊接等。
等离子弧不但具有温度高、能量密度大的优点，而且焰流可以控制。
适当的调节功率大小、气体类型、气体流量、进给速度和火焰角度，以及喷射距离，可以利用一个电极加工不同厚度和多种材料。
5.离子束抛光的典型应用离子束抛光是 1965 年美国亚利桑那大学的工作人员发现并研制成功的。
目前，美国离子光学公司、法兰克福兵工厂早已研制成功离子束抛光设备，并应用于生产。
此外，日本、英国、法国等国也已开发和研究了这一新技术。
等离子抛光原理
等离子抛光原理1. 引言等离子抛光是一种常用的表面处理方法，可以用于金属、陶瓷、玻璃等材料的抛光和修复。
它通过激发等离子体，利用其高能量来去除材料表面的缺陷或污染物，从而实现表面的平整和光滑。
本文将详细解释等离子抛光的基本原理。
2. 等离子体的生成在等离子抛光过程中，首先需要生成一个等离子体。
等离子体是由电离的气体分子和自由电子组成的高能量状态。
一般来说，等离子体可以通过两种方式生成：直接电弧放电和射频感应放电。
2.1 直接电弧放电直接电弧放电是通过在两个电极之间施加高压电场来产生一个电弧放电。
在这种情况下，气体中的分子会被高压电场击穿而形成一个带正负电荷的通道，即等离子通道。
通过这个通道流过的电流会加热气体并产生高温和高能量的等离子体。
2.2 射频感应放电射频感应放电是通过在一个线圈中施加高频交流电场来产生等离子体。
当高频电场作用于气体中时，气体分子会被激发并形成一个等离子体。
由于射频感应放电不需要两个电极，因此可以更容易地在复杂形状的工件表面上生成等离子体。
3. 等离子抛光的原理等离子抛光的原理基于等离子体的高能量和化学反应性。
当等离子体接触到材料表面时，它会引发以下几个过程：3.1 物理碰撞等离子体中的带电粒子（如正负离子）具有较高的动能，它们与材料表面上的原子或分子发生碰撞。
这些碰撞会传递能量给材料表面，并引起表面原子或分子的运动和位移。
通过这种物理碰撞作用，材料表面上的缺陷、凸起或污染物可以被去除或平整。
3.2 化学反应等离子体中的带电粒子也具有较高的化学活性，它们可以与材料表面上的原子或分子发生化学反应。
这些化学反应可以改变材料表面的化学组成，从而去除污染物或修复缺陷。
等离子体中的氧离子可以与金属表面上的氧化物发生反应，将其还原为金属。
3.3 熔融和再结晶等离子抛光过程中的高温和高能量也会导致材料表面的熔融和再结晶。
当材料表面被加热到足够高温时，它会部分熔化并形成液态相。
在冷却过程中，液态相会重新结晶为固态相。
纳米等离子抛光
纳米等离子抛光全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：纳米等离子抛光技术是一种高精度表面加工技术，利用纳米级等离子体粒子对材料表面进行加工，从而获得高光泽度和平整度的表面。
这种技术可以应用于金属、陶瓷、玻璃等各种材料的加工和修饰，已经在光学、电子、医学等领域得到了广泛的应用。
纳米等离子抛光技术的优势在于可以实现高精度的表面加工，提高材料的光学性能和表面质量。
传统的机械抛光方法容易产生划痕和毛刺，而纳米等离子抛光技术可以避免这些问题，同时可以实现非常细微的加工效果。
纳米等离子抛光技术还可以实现局部加工，对于复杂形状的零部件加工有很大的优势。
纳米等离子抛光技术的原理是通过在真空环境中利用等离子体对材料表面进行加工。
等离子体是一种由气体放电产生的高能量粒子流，可以在材料表面引起禄位振动和电子激发，从而实现高精度的表面加工。
在纳米等离子抛光过程中，通过控制等离子体的参数和加工时间，可以实现不同程度的加工效果。
纳米等离子抛光技术的应用范围非常广泛。
在光学领域，纳米等离子抛光技术可以提高光学元件的透射率和反射率，提高光学元件的性能。
在电子领域，纳米等离子抛光技术可以提高电子器件的表面光滑度，提高电子器件的性能。
在医学领域，纳米等离子抛光技术可以应用于人工骨头表面的修饰和材料的表面生物相容性改善等方面。
纳米等离子抛光技术虽然有很多优点，但也存在一些挑战。
纳米等离子抛光设备的成本较高，需要较高的投入成本。
纳米等离子抛光技术的加工速度较慢，需要较长的加工时间。
纳米等离子抛光技术对操作人员的技术要求较高，需要专业的操作技能和经验。
为了克服这些挑战，研究人员正在不断改进纳米等离子抛光技术，提高设备的加工效率和稳定性，降低设备的成本，同时开发出更加智能化的操作系统，简化操作流程。
在未来，纳米等离子抛光技术有望在更多的领域得到广泛应用，为材料加工和表面修饰带来更多的可能性。
纳米等离子抛光技术是一种非常有前景的表面加工技术，具有广泛的应用前景。
金属表面等离子抛光
金属表面等离子抛光一、前言金属表面等离子抛光是一种高效、无污染的表面处理技术，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
本文将从原理、设备、工艺流程和应用等方面进行详细介绍。
二、原理等离子体是由电离气体中的自由电子和正离子组成的带电粒子群，具有高温高能量的特点。
金属表面等离子抛光利用等离子体对金属表面进行物理化学反应，去除表面氧化层和杂质，使得金属表面变得平整光滑。
三、设备1. 等离子抛光机：主要由高频发生器、反应室和真空系统组成。
高频发生器产生高频电场，使得气体分子电离形成等离子体；反应室内部涂有金属粉末或其他磨料，在等离子体作用下对金属表面进行抛光；真空系统保证反应室内部真空度。
2. 气相清洗机：在等离子抛光之前，需要对金属表面进行清洗。
气相清洗机采用氢气或氮气等气体进行清洗，可以去除表面的油污和杂质。
四、工艺流程1. 清洗：将金属样品放入气相清洗机中进行清洗，去除表面的油污和杂质。
2. 预处理：将清洗干净的金属样品放入等离子抛光机中，加入适量的磨料，开启高频发生器产生等离子体。
在等离子体作用下，对金属表面进行预处理，去除表面氧化层和杂质。
3. 抛光：在预处理完成后，继续加入磨料并开启高频发生器。
在等离子体作用下，对金属表面进行抛光。
根据需要可以调整抛光时间和磨料种类。
4. 清洗：将抛光后的金属样品放入气相清洗机中进行清洗，去除表面残留的磨料和杂质。
五、应用1. 航空航天领域：金属零件需要具备高强度、高精度和良好的耐腐蚀性能。
等离子抛光技术可以使得零件表面变得平整光滑，提高零件的耐腐蚀性能。
2. 汽车制造领域：汽车零件需要具备高精度和良好的表面质量。
等离子抛光技术可以使得零件表面变得平整光滑，提高零件的表面质量和耐腐蚀性能。
3. 电子设备领域：电子设备需要具备良好的导电性和耐腐蚀性。
等离子抛光技术可以使得金属电极表面变得平整光滑，提高电极的导电性和耐腐蚀性能。
六、总结金属表面等离子抛光是一种高效、无污染的表面处理技术，可以应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
等离子电浆抛光不均匀的原因
等离子电浆抛光不均匀的原因1.等离子电离度不均匀：等离子体的形成对于等离子电浆抛光至关重要。
然而，一些条件下，等离子体的形成可能不均匀分布在材料表面。
这些条件包括：工作间隙过大或太小、工作电压过高或太低、工作气体流量不均匀等。
这种不均匀的电离度会导致等离子区域的均匀分布不相等，从而导致抛光不均匀。
2.气体流动不均匀：在等离子电浆抛光过程中，工作气体在强电场的作用下会形成气体离子和激发态的原子，这些离子和原子对材料表面进行清洗和抛光。
然而，当气体流动不均匀时，工作气体分布可能会不均匀。
例如，在封闭空间中，气体流动可能受到限制，导致抛光不均匀。
3.材料表面形貌不均匀：材料表面的粗糙度和形貌会对等离子电浆抛光的均匀性产生影响。
如果材料表面有凹凸不平的区域或者有较大的起伏，等离子体在这些区域可能会聚集并更容易被清除，从而导致抛光不均匀。
4.工艺参数不适当：工艺参数的选择也会影响等离子电浆抛光的均匀性。
例如，工作电压过高或过低，工作间隙过大或过小，工作气体流量过大或过小等，都可能导致抛光不均匀。
此外，工艺参数的变化也可能导致抛光的不均匀性。
5.磁场不均匀：在等离子电浆抛光过程中，施加的磁场可以改变等离子体中的电子密度分布，从而影响抛光的均匀性。
如果磁场不均匀，等离子体的形状和分布可能会受到影响，导致抛光不均匀。
综上所述，等离子电浆抛光不均匀的原因包括等离子电离度不均匀、气体流动不均匀、材料表面形貌不均匀、工艺参数不适当和磁场不均匀。
为了获得更加均匀的抛光效果，我们需要仔细选择和调整工艺参数，并确保等离子体的形成和分布在整个材料表面上均匀分布。
钛及钛合金制品的等离子体抛光方法[发明专利]
![钛及钛合金制品的等离子体抛光方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/dda3f4ca0342a8956bec0975f46527d3240ca693.png)
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1534113A [43]公开日2004年10月6日[21]申请号03121596.3[22]申请日2003.04.01[21]申请号03121596.3[71]申请人环宇真空科技股份有限公司地址中国台湾[72]发明人赖泰锽 [74]专利代理机构北京银龙知识产权代理有限公司代理人徐川[51]Int.CI 7C25F 3/16权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 4 页[54]发明名称钛及钛合金制品的等离子体抛光方法[57]摘要本发明提供了一种利用等离子体抛光钛及钛合金制品的方法，本发明是将钛及钛合金制品的待抛光物置入含有铵离子(NH 4+)为基础的电解液中，再通过直流电压的输出，使得正极待抛光物周围的电解溶液因高电位差而瞬间蒸发产生气泡袋(Air gap)，此连续性的气泡袋会在被抛光物表面产生包覆气膜，气膜中间的蒸发粒子因高电压解离而产生放电等离子体，并通过放电等离子体把待抛光物表面上的突起部分击平，使其产生如镜面般的平面，从而完成抛光的目的。
03121596.3权 利 要 求 书第1/2页 1.一种用于钛及钛合金制品的等离子体抛光方法，其特征为至少包含下列步骤：(a)配制含有铵离子(NH4+)的电解液；(b)将该电解液的温度维持在60～98℃的范围内；(c)将待抛光物浸入该电解液中；(d)对该待抛光物施加210～420V的直流正电压以产生放电等离子体进行抛光；以及(e)抛光完成后，取出已抛光的成品。
2.如权利要求1所述的用于钛及钛合金制品的等离子体抛光方法，其特征为：该含有铵离子的电解液浓度为1-15％。
3.如权利要求1所述的用于钛及钛合金制品的等离子体抛光方法，其特征为：该含有铵离子的电解液包含氯化铵溶液。
4.如权利要求1所述的用于钛及钛合金制品的等离子体抛光方法，其特征为：该含有铵离子的电解液包含氟化铵溶液。
等离子抛光抛光时间
等离子抛光抛光时间
等离子抛光是一种表面处理技术，它通过等离子体的高能量作
用于材料表面，以去除表面缺陷、提高表面光洁度和改善表面化学
性能。
抛光时间是等离子抛光过程中一个重要的参数，它直接影响
着抛光效果和加工质量。
然而，抛光时间的确定并不是一个简单的
问题，因为它受到多种因素的影响，需要综合考虑以下几个方面：
1. 材料类型，不同的材料对抛光时间的需求是不同的，比如金
属材料、玻璃材料、塑料材料等，它们的硬度、韧性、热导率等性
质都会影响抛光时间的选择。
2. 表面粗糙度要求，对于不同粗糙度要求的材料，抛光时间也
会有所不同。
一般来说，表面粗糙度越高，需要的抛光时间就会越长。
3. 抛光设备和工艺参数，不同的等离子抛光设备可能有不同的
工艺参数要求，比如等离子体密度、功率、气体流量等，这些参数
的设定也会对抛光时间产生影响。
4. 抛光目的，抛光的目的不同，抛光时间也会有所不同。
比如，
是为了去除表面氧化层、去除划痕、改善表面光洁度等，都会对抛
光时间提出不同的要求。
综上所述，确定等离子抛光的抛光时间需要综合考虑材料类型、表面粗糙度要求、抛光设备和工艺参数以及抛光的具体目的。
在实
际操作中，通常需要通过试验和经验总结来确定最佳的抛光时间，
以达到最佳的抛光效果。
同时，为了确保加工质量，抛光过程中还
需要不断监控和调整抛光时间，以满足实际加工需求。
等离子抛光技术原理
等离子抛光技术原理
等离子抛光技术是在普通光学玻璃表面通过等离子体放电，对玻璃表面进行抛光处理，以提高其表面平整度的一种新技术。
该技术是在普通光学玻璃表面均匀施加高电压，利用高速电子和离子在电场中的加速与偏转作用，对玻璃表面进行均匀抛光。
与传统的磨光方法相比，等离子体抛光方法具有如下的优点：
1.可以在普通光学玻璃表面加工出各种复杂形状和高精度的抛光图案。
2.等离子体抛光可以根据需要选择不同的功率和气体种类。
3.由于等离子体抛光是在玻璃表面施加高电压，所以不会损坏玻璃，也不会对被加工表面造成污染。
4.可加工的材料范围广泛。
5.由于等离子体抛光可以使玻璃表面具有光滑的外观，所以它可以应用于制作各种表面形状和尺寸的光学器件，如透镜、棱镜、棱锥等。
6.等离子体抛光可以降低加工成本，并且提高产品质量。
等离子抛光技术目前主要应用于超硬材料（如金刚石）以及金属材料的加工，在超硬材料加工领域中应用最为广泛。
—— 1 —1 —。
等离子抛光机原理
等离子抛光机原理
等离子抛光机是一种利用等离子体技术进行表面处理和抛光的装置。
其工作原理主要包括等离子体产生和等离子体作用。
在等离子抛光机中，通过加热和高频电场作用下的气体电离，产生一个高能量的等离子体。
这个等离子体包括了正离子、电子和中性粒子，具有电荷和能量，能够在表面进行物理、化学作用。
等离子体作用的过程中，正离子和电子与表面进行碰撞，传递能量并改变表面物理和化学性质。
高能量的正离子撞击表面时能够去除表面的氧化层、污染物和微小凹痕，使表面变得光滑。
此外，等离子体作用还能激活表面，提高其表面活性，以利于后续的抛光和处理。
通过调整等离子体产生的参数，如气体种类、气体流量、电压和电流等，可以控制等离子体的性质和作用效果。
通过优化参数，可以实现不同材料表面的抛光和处理，以满足不同需求。
总的来说，等离子抛光机通过产生和利用等离子体的作用，实现对材料表面的处理和抛光。
这种技术可以广泛应用于金属材料、陶瓷材料、塑料材料等的抛光和改善表面质量的工艺中。
等离子体抛光原理CF4和氖气
等离子体抛光原理CF4和氖气
深耕牙科行业5年，过百名用户的意见反馈，我们了解到单一的亮度表现已满足不了行业的需求。
深谙市场需求，倍亮抛光超级等离子抛光系列从配方、系统、稳定性等“八大方面”多角度、全方位提升金属抛光的亮度、速度、贴合度。
更亮更均匀
全新抛光配方，针对金属打印、铸造、切削等工件精准抛光。
稳定、自由的纳米级等离子，直达工件表面凹处及死角位进行精细抛光，获得均匀的亮度表现。
更好更贴合
倍亮等离子抛光技术尊重每个工件的容差，仅在表面微峰和谷处发生化学反应，以最大程度保持工件细节、形状不变。
传统的生产方式存在人为误差，易损坏，需手动矫正模型等问题，而在3D打印领域的应用，等离子抛光技术能延续3D打印“精度高、贴合度高”的优势，工件不变形，无需前期就位，后期矫正。
更高的贴合度，有效规避因藏污纳垢而引发的健康问题。
更快更高效
倍亮自主研发的等离子抛光技术，其材料去除速度为1μm/min，是液态电打磨的10-30倍。
全自动化抛光效率高（一般为1-5分钟/件）。
从铸造到加工的全流程生产中，搭配超级等离子系列。
除此之外，根据抛光工件数量，产品多个规格可选，大大提升了生产效率。
设备参数Parameters。
电解质等离子抛光
电解质等离子抛光
电解质等离子抛光（Electrolyte Plasma Polishing，EPP）是一种表面处理技术，用于金属材料的抛光和去除表面缺陷。
下面是对电解质等离子抛光的简要解释：
电解质等离子抛光是一种电化学抛光技术，通过在电解质溶液中施加电场，使金属表面与电解质溶液中的等离子体发生反应，从而实现表面的抛光和去除。
在电解质等离子抛光中，金属样品作为阳极，放置在电解质溶液中。
通过施加电场，电解质溶液中的阳极金属离子被还原成金属沉积在样品表面，同时电解质溶液中的阴极离子被氧化成等离子体。
等离子体通过与金属表面发生反应，可去除表面的缺陷和粗糙度，使其表面变得光滑。
电解质等离子抛光具有以下优点：
可以有效去除表面的缺陷、氧化物和污染物。
能够实现较高的抛光速度和均匀性。
可以保持样品的形状和尺寸。
可以适用于各种金属材料，如铜、铝、不锈钢等。
电解质等离子抛光在微电子、光学、半导体等领域中得到广泛应用，用于改善金属表面的质量和光洁度，提高材料的性能和可靠性。
等离子抛光抛光时间
等离子抛光抛光时间
抛光是一种常见的表面处理方法，可以使物体表面光滑、亮丽。
而等离子抛光则是一种利用高能等离子体进行表面处理的技术。
在进行等离子抛光时，抛光时间是一个关键因素，它直接影响到最终的抛光效果。
抛光时间的长短需要根据物体的材质、形状和表面状态来确定。
一般来说，较为粗糙的表面需要更长的抛光时间，而平滑的表面则需要较短的抛光时间。
此外，不同的材质也会对抛光时间产生影响。
比如，金属材料通常需要较长的抛光时间，而塑料材料则需要较短的抛光时间。
在进行抛光时，还需要考虑抛光机器的设置和操作。
抛光机器的转速、抛光剂的种类和浓度等参数都会对抛光时间产生影响。
因此，在进行抛光之前，需要对抛光机器进行调试和测试，以确定最佳的抛光时间和参数。
除了上述因素外，抛光的目的和要求也是决定抛光时间的重要因素。
如果只是为了去除表面的轻微划痕或污渍，那么抛光时间可以较短。
但如果需要将物体表面完全恢复到光滑、亮丽的状态，那么抛光时间就需要相对较长。
在实际操作中，可以通过观察物体表面的变化来判断抛光时间是否合适。
通常情况下，抛光时间过短可能无法达到预期的效果，而抛
光时间过长则可能导致过度抛光，影响物体的质量和外观。
等离子抛光抛光时间的确定需要考虑多个因素，包括物体的材质、形状、表面状态，抛光机器的参数设置，抛光的目的和要求等。
只有在合适的抛光时间下进行抛光，才能获得令人满意的抛光效果。
等离子抛光机原理
等离子抛光机原理
等离子抛光机是一种先进的表面处理设备，其主要原理是利用等离子体在高频电场作用下产生的化学反应和物理作用，将材料表面的污染物和氧化物等有害物质去除，同时在表面形成一层致密的氧化膜，使其具有更好的耐腐蚀性和机械强度。
具体来说，等离子抛光机通过引入不同种类的气体（如氙气、氧气、氮气等）、施加高频电场和加热，使气体分子发生电离和激发，
产生等离子体。
等离子体在高频电场的作用下，能够将表面的氧化膜、氧化物和微量污染物等有害物质去除。
同时，等离子体的高能量和高速度也能够改变表面的化学性质，形成一层致密的氧化膜，提高表面的抗氧化性和耐腐蚀性。
除了去除有害物质和改变表面化学性质，等离子抛光机还能够提高材料表面的粗糙度和光洁度，使其更具有平滑的表面，进而提高材料的光学性能和机械性能。
总之，等离子抛光机是一种非常先进和高效的表面处理设备，其原理基于等离子体的电离和化学反应，能够在短时间内将表面污染物和氧化物去除，并改变表面化学性质，提高表面粗糙度和光洁度，使材料具有更好的耐腐蚀性和机械强度。
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a
10
❖ 可加工直径为米的非球面,加工后面形精度小 于λ/50，表面粗糙度小于0.2nm。
a
11
三、等离子体辅助抛光设备
抛光过程是一个闭环反馈系统的控制过程。
抛光头位于工件表面上方几mm处垂直于被加工表面， 由一个5轴CNC(CNC即数控机床)来控制，以满足不同 表面需要。
通过控制抛光头的相关参数可使抛光头的去除函数 形状在抛光过程中改变，更加有效提高收敛速度。
a
5
几种材料及其抛光气体和化学反应式
材料
抛光气体
反应方程式
SiO2(石英)
CF4
SiC
NF3
Be
Cl2
SiO2+ CF4→SiF4↑+CO2↑ SiC+ NF3→SiFx↑+CFy↑
Be + Cl2 → BeCl2
a
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❖ 优点:根据多数工艺实验的结果发现,此方法 原理明了,设备简单
❖ 缺点：加工的方向性与选择性差，加工效率 不高
利用材料去除量控制设备可实时监控表面去除量， 进而实现闭环控制。材料去除量是驻留时间的函数， 控制精度可达1％。
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❖ 由四部分组成：等离子体发生系统、多轴联 动工作台及其运动控制系统、反应气体供给 系统、尾气排放及无害化处理系统。
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❖ 反应气体供给装置：负责为等离子体发生装 置提供适当配方的反应气体。因此, 应能够精 确地调整各种气体的比例, 并能够保证反应气 体流速的高稳定性。这是生成稳定的等离子 体放电的重要前提。
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3.低温等离子辅助抛光技术
（PACE，Plasma Assisted Chemical Etaching ）， 主要的刻蚀原理为等离子体中的活性自由基与被加工 件表面原子间发生化学反应,产生挥发性强的物质,不 引入新的表面污染,实现以化学作用为主的材料去除。 此方法抛光效率高,加工后无亚表层损伤,可加工球面 与非球面。因为此方法使用射频放电激发等离子体, 离子在电场中的加速时间变短,使等离子体中的离子 能量比较低,离子轰击物理效应带来的被加工表面晶 格结构破坏微弱,能够获得良好的抛光效果。
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六、知识串联
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谢谢大家！
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等离子体抛光特点
PACE抛光在真空室内进行。 该方法只有表面的化学反应，工件不受机械压
力，没有相应的机械变形和损伤，无亚表面破 坏，无污染，工件边缘无畸变。 材料的去除率控制精度高，可获得精确面形。 去除率高，可为0～10μm/min。
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二、发展历程
❖ 1.传统的等离子体抛光
传统的真空等离子体表面加工技术通常使用六 氟化硫、四氟化碳等具有腐蚀作用的气体,利用高频 电场激发产生等离子体,等离子体中的活性自由基能 够与被加工材料表面原子产生化学反应,生成强挥发 性气体,在此过程中产生抛光效果。
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2.反应离子刻蚀技术
（RIE，Reactive Ion Etching）成为等离子体抛光 技术的研究重点,此方法的抛光原理是利用高频电场 激发等离子体,产生气体辉光放电,利用等离子体中 离子轰击的物理效应与活性自由基的化学反应效应 共同去除被加工件的表面材料。
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❖ 优点：刻蚀速率高,方向性与选择性好。 ❖ 缺点：由于加工过程中有离子轰击的物理 效应,很容易破坏被加工件表面的晶格结构, 使表面粗糙度增加。
等离子体抛光 技术
陈志航 2015.4.21
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一、概念知识
等离子体抛光是一种利用化学反应来去除表面材料而实 现超光滑抛光的方法。该方法始于二十世纪九十年代，现在 水平已达面形精度λ/50，表面粗糙度优于0.5nm。加工范围 广，适用于各种尺寸和面形，是一种很有前途的超精加工方 法。
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❖ 等离子体： 英文名plasma,是由部分电子被 剥夺后的原子及原子团被电离后产生的正负 离子组成的离子化气体状物质。
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4.大规模集成电路基板
在以磁记录头、大规模集成电路基片等器件 为主的电子工业领域,不但要求表面光滑,而且要求 具有完整的晶格排布并且没有加工损伤层。为了制 备具有亚微米级线宽与间隔的大规模集成电路,需要 表面应力小、无亚表层损伤的超光滑基板。另外,晶 体和陶瓷振荡器的加工中也需要超光滑表面。
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3.紫外、X射线光学系统
由光学元件表面粗糙度带来的光散射损失与波 长的四次方成反比,因此,在紫外、射线波段等范围 要求光学元件的表面粗糙度尽可能低。对于白光或 波长为632.8nm的激光而一言,表面均方根粗糙度为 1—2nm已经算光滑表面了,但是对于波长为80nm的X 射线而一言表面均方根粗糙度则偏高。在制造软X射 线多层膜反射镜时,反射镜基底表面粗糙度决定了反 射镜的反射率,所需光学基板的粗糙度要在0.1nm以 下。
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四、应用领域
1.空间光学元件
空间光学元件,如天文卫星、光望远镜以及激光陀 螺等,要求元件分辨率高、尺寸大、精度高、表面粗 糙度小。由于这些光学系统的大部分光学元件的工 作波段是超短波,波长为纳米级,比可见光波长小个 数量级,要求光学元件为超光滑表面。
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2.高功率激光器
在高功率激光器中,为了减小散射损失,提高元件 的抗激光损伤闭值,防止在光学元件加工过程中产生 的破坏层、麻点、划痕及抛光粉、磨具的污染等影 响光学系统,要求激光器中的谐振腔反射镜面非常光 滑且面形良好。