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   2018年，《科技日報》梳理出我國當前被“卡脖子”的35項關(guān)鍵技術(shù)，包括了光刻機、芯片、操作系統(tǒng)、核心算法、高壓柱塞泵等眾所周知的世界難題，也涵蓋了重型燃氣輪機、高端軸承鋼、銑刀、掘進機主軸承、超精密拋光工藝等鮮為人知的高端領(lǐng)域。其中，對于超精密拋光工藝，科技日報指出，它是現(xiàn)代制造業(yè)的“技術(shù)靈魂”，直接影響到集成電路制造、醫(yī)療器械、精密模具、航空航天等高精尖領(lǐng)域。

 何謂超精密拋光技術(shù)？ 超精密拋光技術(shù)，一般特指選用粒徑只有幾納米的研磨微粉作為研磨磨料，將其注入研具，用以去除微量的工件材料，以達到一定的幾何精度（一般誤差在0.1μm 以下）及表面粗糙度（一般Ra≦0.01μm）的方法。其技術(shù)目標主要有兩類，一是為追求降低表面粗糙度或提高尺寸精度為目標，二是為實現(xiàn)功能材料元件的功能為目標，要求解決與高精度相匹配的表面粗糙度和極小的變質(zhì)層問題。另外，對于單晶材料的加工，同時還要求平面度、厚度和晶向的定向精度等。對于電子材料的加工，除了要求高形狀精度外，還必須達到物理或結(jié)晶學(xué)的無損傷理想鏡面。

超精密研磨拋光的主要技術(shù)有以下幾種：

1.液中研磨。將超精密拋光的研具工作面和工件浸泡在含磨粒的研磨劑中進行，在充足的加工液中，借助水波效果，利用游離的微細磨粒進行研磨加工，并對磨粒作用部分所產(chǎn)生的熱還有極好的冷卻效果，對研磨時的微小沖擊也有緩沖效果。

2.機械化學(xué)研磨。機械化學(xué)研磨加工是利用化學(xué)反應(yīng)進行機械研磨，有濕式和干式兩種。

3.磁流體精密研磨。磁性流體為強磁粉末在液相中分散為膠態(tài)尺寸(<0.015um)的膠態(tài)溶液，由磁感應(yīng)可產(chǎn)生流動性，特性是：每一個粒子的磁力矩較大，不會因重力而沉降，磁化強度隨磁場增加而增加。當將非磁性材料的磨料混入磁流體，置于磁場中，則磨粒在磁流體浮力作用下壓向旋轉(zhuǎn)的工件而進行研磨。

4.磁力研磨。利用磁場作用，使磁極間的磁性磨料形成如刷子一樣的研磨劑，被吸附在磁極的工作表面上，在磨料與工件的相對運動下，實現(xiàn)對工件表面的研磨作用。這種加工方法不僅能對圓周表面、平面和棱邊等進行研磨，而且還可以對凸凹不平的復(fù)雜曲面進行研磨。

5.軟質(zhì)磨粒機械拋光(彈性發(fā)射加工)。加工原理實質(zhì)是磨粒原子的擴散作用和加速的微小粒子彈性射擊的機械作用的綜合效果。

6.化學(xué)機械拋光?；瘜W(xué)機械拋光是一種利用研磨液的腐蝕作用和磨粒的機械作用雙重作用的研磨方法。腐蝕研磨液如氧化鐵和硫酸或鹽酸的水溶液，Mn-Zn鐵氧體磨粒和鹽酸水溶液等。

7.水合拋光。是一種利用在工件界面上生成水合化學(xué)反應(yīng)的研磨方法，其主要特點是不使用磨粒和加工液，而加工裝置又與當前使用的研磨盤或拋光機相似，只是在水蒸氣環(huán)境中進行加工。其作用機制是在拋光過程中，兩個物體產(chǎn)生相對摩擦，在接觸區(qū)產(chǎn)生高溫高壓，故工件表面上原子或分子呈活性化。利用水蒸汽分子或過熱的水作用其界面，使之在界面上形成水合化學(xué)反應(yīng)層，然后借助過熱水蒸汽或在一個大氣壓的水蒸汽環(huán)境條件下利用外來的摩擦力，從工件表面上將這層水合層分離、去除，從而實現(xiàn)鏡面加工。

  我們經(jīng)常會把研磨和拋光放在一起講實際上，研磨與拋光還是有些區(qū)別。

  研磨是利用涂敷或壓嵌在研具上的磨料顆粒，通過研具與工件在一定壓力下的相對運動對加工表面進行的精整加工。研磨可用于加工各種金屬和非金屬材料，加工的表面形狀有平面，內(nèi)、外圓柱面和圓錐面，凸、凹球面，螺紋，齒面及其他型面。加工精度可達 IT5～IT1，表面粗糙度可達 Ra0.63～0.01 微米。拋光是利用機械、化學(xué)或電化學(xué)的作用，使工件表面粗糙度降低，以獲得光亮、平整表面的加工方法。

  兩者的主要區(qū)別在于：拋光達到的表面光潔度要比研磨更高，并且可以采用化學(xué)或者電化學(xué)的方法，而研磨基本只采用機械的方法，所使用的磨料粒度要比拋光用的更粗，即粒度大。

  研磨、拋光是歷史最悠久的傳統(tǒng)工藝。古代石器、玉器及古銅鏡等就是通過研磨、拋光制造出來的。中世紀歐洲制造玻璃鏡時，采用了粗磨、細磨和拋光，我國乾隆時期玻璃的拋光質(zhì)量已很高。自古至今，研磨拋光一直是精密的加工手段，但很多年來其發(fā)展是很緩慢的。直到上世紀五十年代，飛速發(fā)展的電子工業(yè)才為古老的研磨拋光技術(shù)帶來新的曙光。

  超精密拋光工藝在現(xiàn)代制造業(yè)中有多重要，其應(yīng)用的領(lǐng)域能夠直接說明問題：集成電路制造、醫(yī)療器械、汽車配件、數(shù)碼配件、精密模具、航空航天。目前，美國日本等國際頂級的拋光工藝已經(jīng)可以滿足60英寸基片原材料的精密拋光要求（屬超大尺寸），他們據(jù)此掌控著超精密拋光工藝的核心技術(shù)，牢牢把握了全球市場的主動權(quán)。而事實上，把握住這項技術(shù)，也就在很大程度上掌控了電子制造業(yè)的發(fā)展。

  我國的相關(guān)科研團隊對于當前的超精密拋光技術(shù)是有著清醒的認識的，頂級的拋光材料僅僅是基礎(chǔ)，還要解決磨盤問題，其次要解決拋光面積擴大問題。而這樣的核心技術(shù)，永遠不能指望從別人手中獲得，除了依靠自己，我們別無選擇。多年從事拋光工藝研發(fā)的專業(yè)人士做了一個比喻：“如果把拋光工藝比作做煎餅，卡我們脖子的就是鍋，別人的鍋不粘鍋底，而我們做不到?！?/span>

  退一步講，即使我們掌握了超精密拋光技術(shù)，我們并沒有達到機械加工的最終點。因為，超精密加工技術(shù)還包括超精密車削、鏡面磨削、超精密研磨、機械化學(xué)拋光、電子束曝射、激光束加工、離子濺射和離子注入、金屬蒸鍍及分子束外延等。

  所以，還是回歸到我們的文章的開頭，只有原點，沒有終點，我們距離超精密制造技術(shù)的最前沿還有一定的距離，我們處于落后的地位，落后就要挨打，所以更需要想盡一些辦法去趕超。