專利名稱：粗糙固體試件表面制成反射鏡面的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光測力學(xué)實驗中的試件加工方法，特別涉及一種針對粗糙固體試件表面進行反射鏡面加工的方法。
背景技術(shù)：
在一些光學(xué)實驗中，經(jīng)常需要在試件的表面加工出反射鏡面，來實現(xiàn)光線的反射傳播，滿足實驗光路要求。而在一些光測力學(xué)實驗中，不僅要求形成的反射鏡面滿足光路要求，還要求鏡面與固體試件表面充分耦合，使固體和鏡面能夠產(chǎn)生協(xié)調(diào)一致地變形特性，以滿足光測力學(xué)的觀測和實驗要求。自然界中，大多數(shù)的固體材料表面都含有大量微裂紋、空洞等瑕疵，如巖石，而非完全均質(zhì)平整光滑介質(zhì)，以至于在這種材料試件表面直接采用鍍膜法時，制成的鏡面達不到光學(xué)鏡面要求，容易形成漫反射，滿足不了光學(xué)實驗要求。對于這種試件，目前采用的是鏡面移植法，即把預(yù)先制備的鋁膜轉(zhuǎn)移黏貼到固體試件表面來形成反射鏡面。通過該法制成的反射鏡面可滿足光測力學(xué)實驗要求，但是該法具有很多缺點，如對操作人員的經(jīng)驗和技術(shù)等要求很高；移植鏡面的面積有一定的限制，不能進行大面積鏡面移植；實驗失敗率高等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對光測力學(xué)實驗中的鏡面加工問題，提供一種鏡面加工的技術(shù)方法，以提高鏡面移植的成功率、擴大移植鏡面的適用面積、保證使用的可靠性。粗糙固體試件表面制成反射鏡面的方法，包括首先，對粗糙固體試件表面進行初步加工，然后拋光；接著，對拋光后試件表面進行清洗、涂流動性較好膠水，并保持膠層平整、均勻，待膠層固化后，對膠層進行精細拋光、清洗，清洗后膠層表面呈光亮鏡面；最后，在拋光后膠層上進行真空蒸鍍，蒸鍍鏡面與試件表面充分耦合，反射鏡面加工完成。所述初步加工包括車削加工和研磨加工。所述涂流動性較好膠水時采用離心機涂膠，并經(jīng)離心處理后，使膠層保持平整、均勻。所述涂膠使用的膠水為環(huán)氧樹脂膠水。本發(fā)明所述的粗糙固體試件表面制成反射鏡面的方法，利用流動性較好的膠水， 對粗糙固體試件表面進行均勻覆蓋和填充，在膠水覆蓋區(qū)通過精細拋光形成一個相對光亮、平整的鏡面區(qū)，隨著后續(xù)真空蒸鍍，在鏡面區(qū)上完成鏡面移植，實現(xiàn)了固體試件在光測力學(xué)實驗中對鏡面的要求。其中，鏡面的面積只與鍍膜機的型號有關(guān)，較一般移植法得到的面積要大很多，具有明顯的優(yōu)越性。本實驗方法既可以在試件表面形成大面積的反射鏡面， 同時加工鏡面的質(zhì)量和效果也較易保證，且實驗操作方法簡單、易控，能充分滿足粗糙固體試件在光測力學(xué)實驗上的使用需要。
具體實施例方式本發(fā)明的中心思想是利用流動性較好的膠水，對粗糙固體試件表面進行填充，在對膠水覆蓋區(qū)進行后期拋光后，在試件表面形成一個相對平整的鏡面區(qū)，以完成后續(xù)真空蒸鍍過程，滿足對固體試件光測力學(xué)實驗的要求。本發(fā)明所述的粗糙固體試件表面制成反射鏡面的方法，具體包括步驟1對粗糙固體試件表面進行初步加工，然后拋光。通常情況下，固體試件表面多帶有微裂紋、空洞等結(jié)構(gòu)缺陷，初步加工可有效減少或部分消除此類缺陷，同時，初步加工和拋光還可使試件表面平整、光滑，為后續(xù)涂膠過程作準備。其中，初步加工主要指的是機械加工中的車削加工和研磨加工，車削加工和研磨加工可適合各類粗糙固體試件的表面加工需要，通用性強、適用范圍廣。步驟2對拋光后試件表面進行清洗，并采用離心機對試件表面涂流動性較好的環(huán)氧樹脂膠水，通過離心處理，試件表面膠水被均勻擴散后形成平整、均勻的膠層，接著，從離心機中取出試件，待膠層固化后，對膠層進行單獨的精細拋光，然后進行清洗，以去除表面灰塵。本實施方式中，環(huán)氧樹脂膠水采用KH2243型環(huán)氧樹脂膠，其流動性較好，不僅可有效填充到試件表面，與試件表面充分接觸，還可在離心機的離心處理下均勻擴展，形成均勻、平整地膠層，保證了后續(xù)加工使用的需要。離心處理完成的膠層固化后，需單獨進行精細拋光處理，拋光處理時以接近拋去環(huán)氧樹脂膠層為準，使試件表面保留一層盡量薄的環(huán)氧樹脂膠層，并使環(huán)氧樹脂膠層呈現(xiàn)光亮的鏡面效果，從而避免了在試件表面直接加工鏡面時遇到的困難。精細拋光后的試件，為保證表面清潔，還需再次進行表面清洗，以去除精細拋光后表面殘留的灰塵。步驟3在拋光后膠層上進行真空蒸鍍，蒸鍍鏡面與試件表面充分耦合，反射鏡面加工完成。在環(huán)氧樹脂膠層表面通過真空蒸鍍的方式鍍上一層鋁膜，即可形成所需的反射鏡面。較薄的環(huán)氧樹脂膠層使鋁膜與固體試件表面能充分耦合，使鏡面與試件可產(chǎn)生一致的受力變形過程，保證了光測力學(xué)實驗的順禾|』、有效進行。
權(quán)利要求
1.粗糙固體試件表面制成反射鏡面的方法，其特征在于，包括首先，對粗糙固體試件表面進行初步加工，然后拋光；接著，對拋光后試件表面進行清洗、涂流動性較好膠水，并保持膠層平整、均勻，待膠層固化后，對膠層進行精細拋光、清洗，清洗后膠層表面呈光亮鏡面；最后，在拋光后膠層上進行真空蒸鍍，蒸鍍鏡面與試件表面充分耦合，反射鏡面加工完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗糙固體試件表面制成反射鏡面的方法，其特征在于，所述初步加工包括車削加工和研磨加工。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗糙固體試件表面制成反射鏡面的方法，其特征在于，所述涂流動性較好膠水時采用離心機涂膠，并經(jīng)離心處理后，使膠層保持平整、均勻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的粗糙固體試件表面制成反射鏡面的方法，其特征在于，所述涂膠使用的膠水為環(huán)氧樹脂膠水。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種粗糙固體試件表面制成反射鏡面的方法，包括對試件表面進行初步加工、拋光，對拋光后試件表面進行清洗、涂膠，待膠層固化后對膠層進行精細拋光、清洗，最后，在拋光后膠層上進行真空蒸鍍，形成反射鏡面。通過在膠水覆蓋區(qū)形成一個相對光亮、平整的鏡面區(qū)，并完成鏡面區(qū)的后續(xù)真空蒸鍍，實現(xiàn)了固體試件在光測力學(xué)實驗中所需對鏡面的要求。本實驗方法既可以在試件表面形成大面積的反射鏡面，同時加工鏡面的質(zhì)量和效果也較易保證，且實驗操作方法簡單、易控。
文檔編號G02B5/08GK102289011SQ20111019091
公開日2011年12月21日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者岳中文, 楊仁樹, 楊立云, 郭東明 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)(北京)