磁流変抛光液中の研磨粒子の凝集が光学ガラス部品の摩耗特性に与える影響を研究するために、環境制御可能な直線往復摩擦摩耗試験機を用いて、ステンレス鋼球を対摩擦副に、溶融石英を基板として、磁流変抛光液中のナノダイヤモンド研磨粒子の凝集度が溶融石英の摩擦摩耗特性に及ぼす影響を体系的に研究した。また、光学顕微鏡、白色干渉計などの機器を用いて溶融石英の摩耗メカニズムを分析し、最終的に摩擦学実験結果と実際の磁流変抛光結果を比較した。実験結果は、ナノダイヤモンド研磨粒子の凝集度が大きいほど、溶融石英表面の材料除去率が高く、摩耗領域の亜表面損傷が深刻であることを示した。荷重が0.5 Nのとき、凝集粒子の作用下での溶融石英の摩耗は主に付着摩耗であり、わずかな研磨粒子摩耗を伴い、亜表面に明らかな損傷はなかった。荷重が0.5 Nから4 Nに増加すると、溶融石英の摩耗形態は主に研磨粒子摩耗となり、溶融石英の表面および亜表面に多数の損傷が発生した。同じ凝集度の抛光液を用いた溶融石英の摩耗および磁流変抛光実験では、磁流変抛光過程における材料除去率が摩耗実験の材料除去率の変化傾向と一致し、摩擦摩耗実験によって実際の磁流変抛光における材料除去率をある程度予測できることを示している。

磁流変抛光;研磨粒子凝集;ナノダイヤモンド;溶融石英;摩耗特性