研磨拋光是制造業中的重要一環，改善外觀只是一部分，更多是對于產品的質量、性能都有顯著影響——表面質量提升，光潔度改善，減小摩擦，提高尺寸精度，提升氣密性和密封性，降低疲勞裂紋，增強耐腐蝕性等等。對于不同的材料、產品和加工要求需要不同的拋光方法，通常以機械、化學、化學機械結合分為三大類，本文重點介紹機械拋光的幾種常見分類。作者水平有限難免有所疏漏，望專家學者批評指正。

一、機械拋光

——通過機械設備和工具以及磨料來實現表面拋光處理的技術，通常能夠提供高效、一致的拋光效果，適用于需要大規模生產和高度一致性的情況。具體又可以分為：

1、噴砂拋光（關鍵詞：粉塵污染防護）

——作為最常見的物理拋光方法，用于表面去除污垢、氧化層、瑕疵等。一般流程是將工件放置在噴砂室內，通過噴嘴將高速流動的磨料顆粒（通常是砂粒）噴射到工件表面，實現沖擊和磨削作用。噴砂介質可以是液體（水）或氣體（空氣），磨料可以選擇硬度適中的鋼球（丸）、陶瓷球（顆粒）等。

噴砂作業

2、磨粒流拋光（關鍵詞：復雜工件）

——也稱為流體磨削，通過將懸浮的磨料顆粒與液體介質一起噴射到工件表面，實現磨削和改善表面質量，液體介質不僅能夠懸浮磨料顆粒，還能夠起到清潔和潤滑的作用，有助于降低表面摩擦、防止過熱，一般用于各種復雜工件上實現一致且精確的表面光潔度——比如航空航天發動機部件、渦輪葉片和汽車、醫療等行業復雜零件的拋光。作業時需要用流體攪拌裝置和專用拋光機設備。

磨粒流的磨粒包括碳化硅、氧化鋁、金剛石和其他專用磨料，載體材料的選擇取決于粘度、流動性和與工件材料的兼容性等因素。

“磨粒流”磨料

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3、動態摩擦拋光DFP（關鍵詞：低成本高效）

——以可控的方式在研磨介質上摩擦或滑動工件，以獲得所需的表面質量，通常用于改善工件的光潔度、紋理和功能特性，適用于汽車、航空航天、電子、醫療器械和消費品等行業。因其設備簡單、加工成本低、可在常溫、無保護氣體條件下實現微納米級拋光，具有十分可觀的應用前景。嚴格說DFP是一種結合了機械和化學拋光的前沿技術，具體原理如下圖中，利用由金剛石和金屬盤之間的動摩擦引起的熱化學反應，通過以預定壓力將金剛石復合體壓到高速旋轉的金屬盤上以產生動摩擦來拋光金剛石復合體。

DFP作業示意圖

相關論文：https://doi.org/10.1007/s00170-022-10463-1

4、磁流體拋光MFP（關鍵詞：柔性溫和）

——也稱為磁性磨料拋光MAP，使用磁場和懸浮在磁流體中的磨料顆粒的組合來拋光和去毛刺工件表面，通常用于復雜和難以觸及的表面。磁性流體，也稱為鐵磁流體，是通過將細磨粒（如氧化鐵）懸浮在對磁場有反應的載液（通常是油或水）中來制備的。其原理是將磁性流體應用于工件表面。由于流體的磁性，流體中的磨料顆粒粘附到工件上，向工件施加磁場，使流體中的磨料顆粒對齊，并在工件表面形成磁性磨料層，工件相對于研磨層進行相對運動進行拋光。其特點是對精細工件非常溫和，可以降低損壞薄部件或敏感部件的風險。

MFP作業示意圖

相關論文：DOI：10.1088/1757-899X/301/1/012164

5、擠壓拋光（關鍵詞：基本原理就是用鞋油擦皮鞋）

——工件與研磨介質接觸的同時施加壓力的一種拋光工藝，通常用于在平面或曲面上實現高精度和均勻的拋光。研磨介質可以是糊狀物、漿料或固體研磨材料的形式。具體操作是將工具或夾具和相對面放在一起，將工件夾在它們之間，通過例如旋轉、振蕩或線性運動時施加壓力進行拋光。

6、剪切增稠拋光（STP）

——基于非牛頓流體流變特性實現工件曲面的柔性拋光技術，當施加到漿料上的剪切應變率超過臨界值時，STP漿料的流變特性會發生變化，漿料粘度急劇上升后轉變為可適應各種曲面拋光的柔性磨具。簡單描述即使磨料顆粒與流體（氣體或液體）混合，形成磨料射流沖擊工件表面，一般用于光學應用的石英玻璃拋光，可使用膠體二氧化硅和膠體氧化鈰作為磨粒。

STP原理示意圖

相關論文：https://doi.org/10.3390/mi12080956

7、磨料顆粒渦流拋光（APECP）

——渦流是指當導電材料暴露在不斷變化的磁場中時，在導電材料內感應出的圓形電流。將磨料顆粒與渦流原理相結合，用于導電材料的精密拋光和材料去除。具體是利用交變磁場在導電工件內產生渦流，由于材料的固有電阻，這些渦流產生局部加熱——磨料顆粒拋光工件表面，渦流產生的熱量軟化材料，促進材料去除過程。

APECP示意圖

相關論文：https://doi.org/10.3390/fluids7030119

二、化學拋光

使用化學反應來去除材料表面的氧化層、污染物等的拋光工藝。

1、電解拋光（Electrolytic Polishing）

通過施加電流，金屬離子被選擇性地從金屬部件表面去除，還可改善材料的耐腐蝕性。

2、熱化學拋光（TCP）

在高溫下與特定化學溶液的相互作用，去除氧化物、污染物和微小不平整度。

3、等離子體輔助拋光（PAP）

等離子體用于激活金屬表面的化學反應，增強拋光過程。主要用于難以通過傳統方法進行化學拋光的材料。值得一提的是，該技術被寄望于實現難加工材料的高效、高完整性精加工例如單晶SiC、燒結SiC和碳化鎢等，并且已有領先企業開發出用于特定領域的商業化技術裝備出現。

SiC單晶的等離子體輔助拋光示意圖

相關論文：https://doi.org/10.1016/j.cirp.2011.03.072

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三、化學機械拋光（CMP）

將化學溶液與研磨顆粒混合，通過機械運動和化學反應聯合進行拋光。

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