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单晶蓝宝石具有很好的热特性、耐磨性、电气特性和介电特性,其硬度达到莫氏9级,在高温下仍具有较好的稳定性,因此被广泛应用于工业、国防、科研等领域。此外,单晶蓝宝石也是光电子器件制造领域中的重要衬底材料。随着光电子器件产品性能的不断提高,对单晶蓝宝石衬底的加工精度和表面质量的要求愈来愈高,但由于其属于典型的硬脆材料,超精密加工十分困难。目前,国内外对单晶蓝宝石基片的超精密加工技术方面的研究报道很少。本文对单晶蓝宝石基片的化学机械研磨工艺和固结软磨料磨抛机理进行了系统的试验研究。主要研究工作包括以下几个方面:（1）针对蓝宝石基片的机械研磨加工中存在的问题,采用化学机械研磨工艺方案。本文采用自行研制的含刚玉W2.5、W10磨粒的NaOH基碱性研磨液进行研磨工艺试验,研究了研磨压力、研磨盘转速、蓝宝石转速、研磨液PH等因素对研磨加工的影响规律。在试验中发现,用W2.5刚玉研磨液对单晶蓝宝石基片进行化学机械研磨加工时,通过选择合理的研磨工艺参数,可以兼顾低表面粗糙度和高材料去除率的要求。（2）从单颗粒磨料与单晶蓝宝石基片固结软磨料磨抛过程中受力分析入手,通过对在加工过程中单晶蓝宝石基片表面瞬间接触温度的计算,初步探讨了单晶蓝宝石基片固结软磨料磨抛加工的可行性,得出在理论上有足够高的瞬时温度以及足够长的温度传递时间即可发生固相化学反应;以此为依据给出了磨料种类和粒度以及催化剂等添加剂的初步选择方案;同时分析了单颗粒磨粒在加工过程中的运动轨迹,用Matlab软件对运动轨迹进行仿真计算和分析,得出大偏心距、磨盘转速ω1与基片转速ω2两数值间没有公约数关系且磨盘转速ω1大于基片转速ω2时,轨迹图像复杂,有利于磨抛加工。（3）根据单晶蓝宝石基片特性和固结软磨料磨抛工艺要求,设计出固结软磨料磨盘,通过行配方设计、筛选混料、丸片成型、固化、基体加工与粘结等工作研制出了新型的固结软磨料磨盘;并采用自制的固结软磨料磨盘在研磨抛光机上进行磨抛性能试验,结果表明,单晶蓝宝石基片表面层没有划痕、桔皮等缺陷,得到了较为满意的效果。