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一种硬脆性高精元件亚表面损伤程度的表征方法，其特征在于，包括下述步骤：第一步，先取一块硬脆性高精元件圆形基片作为第一样品，在其抛光面上制作带有2×2mm方形孔图案的Cr掩蔽层，使用台阶轮廓仪检测方形孔的深度并记录数据；第二步，配制BOE缓冲溶液，将带有2×2mm方形孔图案的Cr掩蔽层的第一样品置于该BOE缓冲溶液中，在室温水浴下进行腐蚀，然后利用台阶轮廓仪测量样品未掩膜部分的方形孔的深度，腐蚀和测量同时进行，间隔十分钟测量一次，测量结果显示在最初的10min内，样品抛光沉积层的纵向去除速率约为85±3nm/min，之后有所下降，但至63+3nm/min时就稳定不变了；第三步，再取一块直径和厚度稍大于第一样品的硬脆性高精元件圆形基片作为第二样品，抛光后直接置于BOE缓冲溶液中，室温水浴下进行腐蚀，根据第一样品抛光沉积层的纵向腐蚀速率为63+3nm/min的结果，腐蚀时间选1小时，使第二样品抛光沉积层的纵向去除深度约为3μm，由此可确定第二样品亚表面微裂纹已完全暴露出来，最后使用共聚焦显微镜对第二样品亚表面损伤进行观测；第四步，使用光学显微镜对腐蚀后第二样品表面进行测量，并根据测量的三维形貌，将其转化为二维灰度图像，标记显微镜照片视场内的所有腐蚀后微观裂纹的长度与角度信息；第五步，由脆性材料的断裂机理，将研磨过程中研磨磨粒等效为球状的布氏压头，研磨过程则等效为布氏压头的静压模型，结合文献Sub‑surface mechanical damage distributions during grinding of fused silica中的研磨等效模型，根据断裂力学知识中布氏静压产生的裂纹长度、纵向深度与压力之间线性相关的关系，获得裂纹长度与深度之间的关系，并由上一步测量的裂纹长度推算出裂纹纵向深度。 |
