最近，期刊《International Journal of Mechanical Sciences》发表了题为“C–C bond rupture initiated graphitization achieves highly efficient diamond polishing”的论文。博士后刘念和硕士生雷凌为论文共同第一作者，许剑锋教授为论文通讯作者。

本研究旨在提出一种新的材料去除机制，即C-C键断裂引发石墨化，以实现高效的金刚石抛光。首先，在不同气压和辐照氛围下进行线性往复摩擦实验，金刚石石墨化是摩擦过程中的主要材料去除机制，石墨化发生在远低于常压下石墨化阈值的温度和低于MP中使用的压力下，因此低气压和紫外线辐照是获得高磨损率的重要因素。基于此，开发了一种用于金刚石抛光的高效低气压紫外辅助抛光方法LGP-UVAP。通过与无紫外线照射的抛光性能比较，证明了LGP-UVAP的优势，实现了纳米级光滑的多晶金刚石表面（Sa: 2.7nm）和15.8μm/h的高MRR。通过在70分钟内将Sa粗糙度从465.5nm快速降低到3.7 nm验证了LGP-UVAP的高效性。拉曼和TEM结果证明了LGP-UVAP 在是应用于高效抛光金刚石的无损加工方法。最后，通过ReaxFF MD模拟揭示了LGP-UVAP 中C-C键断裂引发石墨化的机制，原子损耗是通过 O*、UV能量和界面化学键的拖动力的协同作用实现的。随着金刚石LGP-UVAP中原子磨损过程中大量C-C键断裂，金刚石向石墨的重构被激活。该机制可为金刚石的超精密制造提供有价值和意义的指导。此外，基于该机制新开发的LGP-UVAP作为工业金刚石抛光技术显示出广阔的前景。

紫外光辅助高效抛光金刚石机理研究

本研究得到了国家自然科学基金(52405477，52225506)的资助。

论文信息：N. Liu, L. Lei, H. Lu, H. Jiang, Y. Zhang, J. Xiao, J. Zhang, X. Chen, J. Xu, C–C bond rupture initiated graphitization achieves highly efficient diamond polishing, Int. J. Mech. Sci. 287 (2025) 109958. 

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2025.109958