DND@CeO₂核壳型磨料的制备及其在蓝宝石表面的抛光机理研究

周晨¹，许向阳^1,2，林顺天¹，姚云飞¹

1. 中南大学资源加工与生物工程学院2. 矿物材料及其应用湖南省重点实验室

摘 要：采用原位化学沉淀法,将氧化铈（CeO₂）包覆于爆轰纳米金刚石（DND）颗粒上,制得DND@CeO₂复合磨料。复合磨料的最佳抛光工艺参数为:抛光压力4 kg、抛光盘转速120 r/min、抛光液流量70 mL/min、抛光液质量浓度1%、抛光液pH=10,此条件下复合磨料最大材料去除率可达73.26 nm/min,且抛光后的蓝宝石表面粗糙度可达4.47 nm,较CeO₂（粗糙度17.21 nm）和DND磨料（粗糙度24.1 nm）更优。分析抛光机理可知,复合磨料抛光性能的改善归因于蓝宝石表面与CeO₂发生了固相化学反应,形成较软的变质层,而DND可有效去除此反应层。

关键词：复合磨料;纳米金刚石;氧化铈;化学机械抛光;蓝宝石;抛光磨料;