【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及研磨抛光，更具体地，涉及一种无液电化学研磨/电化学机械抛光的方法。
技术介绍
1、薄壁零件作为常见的工程产品，在电子信息、航空航天、国防军工、能源交通和材料工程等领域得到广泛应用。面对相关领域对薄壁零件服役性能的需求，往往需要对其进行精密或超精密加工以达到所要求的加工质量，如半导体晶圆、si晶圆上的镀铜层，用于音圈电机的金属弹簧片，用于摩托车的刹车盘，用于爆轰、飞层撞靶等精密物理实验的纯金属飞层等。
2、面对不同材料薄壁零件进行机械加工时，零件的加工方式和零件表面材料去除的非均匀性等会影响零件的加工质量；此外，由于受到毛坯内应力、工装夹紧力、加工过程中切削力和切削热以及加工表面残余应力等多种因素影响，薄壁零件常常会出现翘曲、弯曲和扭曲等形式的加工变形，具有复杂性和多样性，严重影响零件的加工精度。因此，目前现有技术采用基于化学、电化学等多场作用的特种复合加工技术，如化学机械抛光、电化学抛光、电致化学抛光、电化学机械抛光(electrochemical mechanical polishing，ecmp)，基于化学、电化学与机械的协同作用大幅弱化或抑制加工过程中力作用的负面影响。其中，电化学机械抛光通过电化学反应在金属零件表面生成一层钝化膜抑制电解，再利用磨具的摩擦作用将钝化膜高点擦除，避免工件表层与磨料直接接触，相比其他抛光方法，材料去除率更高。
3、目前针对薄壁零件的电化学机械抛光仍然存在以下问题：
4、1.传统电化学机械抛光加工中存在液态电解质，受工件与抛光垫间接触压强影响，容
5、2.液态电解质受热易形成盐雾，使周边与其接触的金属零部件发生盐雾腐蚀，影响金属零部件的使用寿命。
6、3.边缘杂散电流腐蚀是电化学加工/电化学复合加工的常见问题，在工件边缘存在的尖端效应易使工件边缘形成高电势，被过度去除材料，进而恶化工件加工精度。
技术实现思路
1、本专利技术为克服现有电化学研磨/电化学机械抛光使用液体电解质存在的杂散电流腐蚀造成工件边缘材料过度去除、加工精度低、盐雾腐蚀的问题，提供一种无液电化学研磨/电化学机械抛光的方法。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
3、一种无液电化学研磨/电化学机械抛光的方法，包括以下步骤：
4、(1)提供以下质量分数的组分：1wt.％～10wt.％的琼脂、5wt.％～30wt.％的有机膦酸、5wt.％～15wt.％的磨料，余量为去离子水；将所述琼脂、所述有机膦酸、所述磨料和所述去离子水混合，使所述磨料分散在所述琼脂、所述有机膦酸和所述去离子水形成的固态电解质基质中，得到固态电解质凝胶；将所述固态电解质凝胶按无液电化学研磨/电化学机械抛光加工需求切割成凝胶垫；
5、(2)将待处理工件放置在所述凝胶垫的表面；
6、(3)对所述待处理工件加载高电势，对所述凝胶垫加载低电势，利用所述固态电解质基质构成电通道，使所述待处理工件与所述凝胶垫相接触的局部高点进行电化学反应形成钝化膜，并利用所述固态电解质凝胶的磨料去除所述钝化膜，以实现所述待处理工件的精整化。
7、实施本专利技术实施例，将具有如下有益效果：
8、1)本专利技术通过多次试验对固态电解质凝胶的成分及其浓度进行合理改良，实现无液电化学研磨/电化学机械抛光，克服了现有电化学研磨/电化学机械抛光中液体电解质存在的杂散电流腐蚀问题，进一步抑制了工件的边缘效应带来的工件边缘被过度去除材料现象。
9、2)采用本专利技术的无液电化学研磨/电化学机械抛光的方法处理后的工件的表面质量可得到迅速改善，且适用于薄壁曲面工件。
10、3)本专利技术通过多次试验对固态电解质基质的组分进行合理选择，使本专利技术的固态电解质基质能够与待处理工件的金属离子发生电化学反应形成电解产物，进而凭借其导电性补充在加工过程中所消耗的固态电解质，避免因固态电解质消耗降低工作电流导致材料去除率降低的问题，且可增加固态电解质凝胶的使用寿命，提高工作效率，降低成本。
11、4)本专利技术的加工方法中工件仅在与固态电解质凝胶接触区域内发生电化学反应，进一步克服工件边缘材料过度去除、恶化加工精度的问题，同时，工件与固态电解质凝胶接触面积减少，更易清洗。
12、5)本专利技术在无液电化学研磨/电化学机械抛光过程中完全采用固态电解质，使得液态电解质受热蒸发生成盐雾使周边金属零部件产生盐雾腐蚀的问题得到解决。
13、6)相较于现有的电化学研磨或电化学机械抛光的方法，本专利技术在加工过程中所使用的电解槽和辅助设备可大大简化，减少占用空间的同时，操作简便，适用于工业化制造，加工成本低。
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1.一种无液电化学研磨/电化学机械抛光的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的无液电化学研磨/电化学机械抛光的方法，其特征在于，所述固态电解质凝胶的离子电导率为1.25S/m。
3.根据权利要求1所述的无液电化学研磨/电化学机械抛光的方法，其特征在于，所述有机膦酸包括氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸和二乙烯三胺五甲叉膦酸中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1所述的无液电化学研磨/电化学机械抛光的方法，其特征在于，所述磨料包括SiO2、CeO2、SiC和Al2O3中的一种或两种以上。
5.根据权利要求1所述的无液电化学研磨/电化学机械抛光的方法，其特征在于，所述磨料的粒径为10nm～50μm。
6.根据权利要求1所述的无液电化学研磨/电化学机械抛光的方法，其特征在于，所述固态电解质凝胶的厚度为1.5mm～5mm。
7.根据权利要求1所述的无液电化学研磨/电化学机械抛光的方法，其特征在于，所述固态电解质凝胶的制备方法包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的无液电化
9.根据权利要求1所述的无液电化学研磨/电化学机械抛光的方法，其特征在于，将固态电解质凝胶按加工需求切割成凝胶垫，具体包括以下步骤：
10.根据权利要求1所述的无液电化学研磨/电化学机械抛光的方法，其特征在于，所述待处理工件包括薄壁曲面工件和规则薄壁工件中的一种。
...【技术特征摘要】
1.一种无液电化学研磨/电化学机械抛光的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的无液电化学研磨/电化学机械抛光的方法，其特征在于，所述固态电解质凝胶的离子电导率为1.25s/m。
3.根据权利要求1所述的无液电化学研磨/电化学机械抛光的方法，其特征在于，所述有机膦酸包括氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸和二乙烯三胺五甲叉膦酸中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1所述的无液电化学研磨/电化学机械抛光的方法，其特征在于，所述磨料包括sio2、ceo2、sic和al2o3中的一种或两种以上。
5.根据权利要求1所述的无液电化学研磨/电化学机械抛光的方法，其特征在于，所述磨料的粒径为10nm～50μm。
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