為了避免堅硬磨料對陶瓷加工面所造成的損傷，有關(guān)學者對化學機械加工產(chǎn)生了興趣。其基本思想是將化學作用與機械作用結(jié)合在一起，化學反應產(chǎn)生較軟的化合物或形成低熔點的共晶體，在機械作用下快速去除，由于去除力很小，沒有反應的基體不會受到損傷。磨粒與工件的微觀凸峰相接觸，在一定壓力作用下，工件凸峰刺入磨粒，產(chǎn)生高溫高壓，激活了兩者之間的化學反應，隨著磨粒與工件之間的相對運動，反應的產(chǎn)物被磨粒帶走。該工藝過程的關(guān)鍵是選擇合適的磨料，即保證磨粒與工件之間能發(fā)生化學反應，產(chǎn)生較軟的化合物或形成低熔點的共晶體。通過控制壓力和滑動速度可方便地實現(xiàn)工藝過程的控制。
目前的工藝數(shù)據(jù)表明，陶瓷精加工（拋光、研磨）氧化鋯、氮化硅、碳化硅最合適的磨料是三氧化二鉻，加工三氧化二鋁最合適的磨料是二氧化硅。Si3 N4、SiC同Cr2 03作用產(chǎn)生CrN和CrSiz；氧化鋁作用則是形成低熔點的氧化鋁·2Si02莫來石晶體。
目前還沒有商業(yè)化的專用化學機械加工的工藝及設(shè)備，大多是利用金剛石工具加工的設(shè)備，僅僅改換磨料而實現(xiàn)的。由于要激活固相反應，需要在磨粒與工件凸峰之間產(chǎn)生壓力，因而懸浮磨料的拋光工藝僅改換磨料，加工效率低于金剛石磨料。原因在于化學反應較弱，因而需要對工藝裝置進行一定的改造。如增強磁磨粒拋光的磁場強度，設(shè)計專用的拋光工具頭等。到目前為止，化學機械拋光任意形狀的表面，還沒有合適的工藝裝置，特別是內(nèi)腔表面的拋光，有待于深入研究開發(fā)。
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本文“陶瓷化學機械加工介紹”由科眾陶瓷編輯整理，修訂時間：2019-03-16 14:58:12
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