红外多晶材料在红外成像末制导中发挥着重要作用,有巨大的军事和商业应用前景。柔体抛光红外多晶材料时,不会引起亚表层损伤,但由于材料晶粒特性不均匀,会形成谷粒状形貌,进而影响工件表面质量。目前国内外并没有有效控制谷粒状形貌的方法。尖晶石作为一种红外多晶材料,光学力学综合性能优越,是一种良好的红外窗口和整流罩材料,已经成为红外多晶材料的研究热点之一。它的硬度高、脆性大,在超精密加工中存在很大难题。电子束改性技术能够使材料实现晶粒细化,为柔体抛光尖晶石提供了思路。但电子束辐照改变了材料的晶粒结构,有可能影响到尖晶石的透红外性。因此本文先对尖晶石进行电子束改性,再用磁流变机床进行抛光,并检测各个阶段的透红外性。具体研究工作主要包括以下几个部分:1)根据强流脉冲作用原理,建立电子束改性尖晶石等红外多晶材料的物理模型;结合尖晶石的物理化学性质,利用有限元软件对改性过程的温度场进行数值模拟,分析电子束改性过程及其特点,对改性参数进行优化;在此基础上,分析改性层会出现晶粒细化的原因,为实现晶粒特性均匀化奠定基础。2)在电子束改性前,用单摆平面抛光机床抛光尖晶石试件,得到较为光滑的表面,以排除表面形貌对电子束改性效果的影响;在电子束改性设备上对尖晶石试件进行电子束辐照实验,对实验结果进行检测和分析,对比改性前后尖晶石的表面形貌,分析其变化规律;测量尖晶石的改性层深度,并分析改性层深度和电子入射深度的关系。3)基于优化的工艺参数,对改性后的尖晶石进行磁流变抛光实验,抛光表面粗糙度达到Ra4.8nm,比电子束改性参数未经优化时的抛光表面粗糙度值具有明显降低。4)检测改性前后和抛光前后的尖晶石中波透红外性,发现随着改性电压的增大、改性次数的增多,尖晶石基片的透红外性将会降低;通过控制磁流变抛光层深度,尖晶石的透红外性基本恢复到电子束改性之前的水平,满足红外窗口的使用要求。