激光束在熔石英元件表面精确扫描，粗糙度降至0.270纳米；金刚石磨粒被石墨烯“装甲”后，原子级材料去除率提升5倍——这些看似科幻的场景正成为中国抛光研磨行业的技术现实。中国科学院上海光机所的最新研究使激光双面抛光技术取得突破，熔石英元件粗糙度由0.371纳米改善至0.270纳米，同时0%概率损伤阈值从19.4 J/cm²提升至21.2 J/cm²。与此同时，上海交通大学研发的石墨烯“装甲”金刚石磨粒，将传统金刚石磨粒的原子级材料去除率提高了5倍。

01 行业变革

抛光研磨技术正面临前所未有的变革。传统抛光研磨方法在高端制造领域遇到瓶颈，难以满足新一代半导体、高功率激光系统等对表面质量的极限要求。随着量子信息、人工智能等高新技术迅猛发展，市场对精密制造提出了近乎严苛的要求。全球研磨抛光机市场在2024年已达到相当规模，预计到2030年将持续增长。尤其在中国，抛光研磨技术正成为推动制造业升级的关键环节。

02 激光抛光突破

激光抛光技术作为非接触式加工方法的代表，正获得革命性进展。中国科学院上海光学精密机械研究所的研究揭示了激光抛光中面形恶化的形成机制。研究人员建立了考虑固体传热、流体流动和结构力学的多物理场耦合模型。研究发现，反冲压力与马兰戈尼效应协同作用会诱发熔池振荡并形成扫描轨迹。通过优化抛光时间和提出激光双面抛光方法，实验证实该技术可使面形RMS值从0.433λ降至0.194λ。这项研究为实现亚纳米精度、高损伤阈值熔石英元件的可控制造提供了新工艺范式。

03 超硬材料加工

在超硬材料加工领域，苏州赛伍应用技术股份有限公司与苏州大学联合开展的大尺寸单晶金刚石多能场辅助原子级制造工艺及装备项目，近日成功入选江苏省前沿技术研发计划。针对金刚石极高的硬度使传统抛光技术难以兼顾效率、精度与损伤控制的瓶颈，该项目创新引入 “光催化辅助化学机械抛光”方法。这种方法通过引入光催化反应，在原子层级精准调控材料表面化学活性，实现高效、高精度、低损伤的原子级抛光技术突破。

04 磨粒技术革新

磨粒作为抛光研磨的“牙齿”，其性能直接影响加工质量与效率。上海交通大学沈彬教授团队通过石墨烯以共价键界面装甲金刚石磨粒，首次实现了传统磨粒物理性能极限的突破。研究团队将液态金属镓微液滴化并快速原位裹覆金刚石颗粒，构筑了一种镓-金刚石“细胞式”的悬浮浸润网络，实现了金刚石颗粒表面的原位石墨烯生长与批量制备。与目前具有最强物理性能的金刚石磨粒相比，石墨烯“装甲”后的金刚石磨粒展现出更高的耐磨性、抛光效率与抛光质量。

05 智能抛光系统

在抛光工艺智能化方面，和意精工推出的AARS（自主自适应机器人系统）技术引人注目。该技术通过3D视觉实时采集工件信息，利用物理信息AI算法自主生成打磨轨迹。这一创新解决了大型金属表面加工品类多、批量少、模型不准、曲面复杂、使用门槛高等痛点。操作工只需一键启动或简单框选即可开启打磨工作，无需专业工程师进行编程和示教。AARS技术已成功应用于航空工业、汽车、风电、重工等行业，显著提升了机器人打磨、抛光的效率与质量。

06 复杂内腔加工

针对具有内腔内流道结构特征零件的加工难题，大连理工大学高航教授课题组的“高性能零件复杂内腔抛光磨料介质与装备”项目荣获第十届好设计金奖。项目团队历时十多年通过机械、流体力学、高分子化学等多学科联合技术攻关，实现了磨料介质流变形态及抛光性能协同设计。该技术攻克了内腔内流道光整加工“过抛”或“欠抛”难题，突破了减材及增材制造复杂零件内腔内流道光整加工技术瓶颈，解决了行业性痛点。

高端制造业对表面质量的极致追求，正推动抛光研磨技术向亚纳米精度、原子级控制和智能化方向迈进。中科院上海光机所的激光双面抛光技术将熔石英表面粗糙度降至原子尺度；上海交大的石墨烯“装甲”磨粒使材料去除率提高五倍；而和意精工的AI智能抛光系统则正在重塑传统加工作业模式。从微观磨粒革新到宏观智能系统，一系列技术突破正在形成合力，推动中国精密制造能力向全球产业链高端迈进。