一种高气孔率的树脂砂轮的制作方法

文档序号:13750331阅读:1247来源:国知局

本发明属于衬底基片超精密加工技术领域,具体涉及一种高气孔率的树脂砂轮。



背景技术:

随着光电子器件行业和微电子技术的快速发展,对SiC、GaAs、单晶蓝宝石等硬脆晶体基片的加工要求越来越苛刻,这些晶体基片硬度高、脆性大、各向异性和化学稳定性好,不仅要求极高的加工精度、加工效率和较低的加工成本,还要求很高的表面质量,晶片表面粗糙度达到亚纳米级,无论是表面还是亚表面均没有微裂纹、瑕点、层错、位错和畸变层等缺陷和损伤。目前晶体基片的加工工艺问题主要是表面质量差和加工成本高。

以往多孔树脂砂轮多是把水溶性粒子或者中空材料混入流动的料浆内,形成“占位”情况,产生气孔。水溶性粒子法主要是通过将可形成孔的水溶性粒子加入到磨料层中“占位”。中空材料法则是通过添加中空的类球形的闭孔材料到砂轮中制造多孔结构。这两种采用“占位”的方法制造多气孔砂轮会受固体物量的上限制约,导致树脂砂轮的气孔率上限受到限制;同时树脂液粘度大,造成成型料的混合均匀难度大,这在一定程度上导致树脂砂轮的气孔分布不均匀。



技术实现要素:

针对现有技术不足,本发明提供了一种气孔率高、气孔分布均匀的的树脂砂轮。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为:一种高气孔率的树脂砂轮,包括以下重量份数的原料:基料100份、环氧树脂乳液10~15份、稀释剂10~15份、空心玻璃微珠0.3~1份、偶联剂1~2份、固化剂3~8份、改性填料5~10份;

所述的基料为微米级的金刚石粒和锆英砂粒的混合物,其质量份比为1~3:1。

进一步地,所述稀释剂为异丁醇。

进一步地,所述金刚石为镀镍金刚石。

进一步地,所述改性填料为羟基磷灰石粉、海泡石粉、松脂岩粉中的一种或几种与磷酸二氢纳的混合物,所述磷酸二氢纳在改性填料中的质量占比为10~20%。

在制备时,将空心玻璃微珠烘干后,与基料混合均匀后过100-120目筛网;将环氧树脂乳液在75℃水浴下搅拌加热2-5分钟后,加入稀释剂总量的30-40%的稀释剂和偶联剂,继续搅拌加热6分钟后,加入步骤空心玻璃微珠和金刚石的混合物,继续搅拌加热6分钟;将上述中水浴温度降到55℃,将剩余的稀释剂和固化剂混合均匀后加入,搅拌均匀后浇注到模具中,在85℃下硬化5h后,再进行固化、室温脱模,得到砂轮环,经加工后即得所述的超硬树脂砂轮。

与现有技术相比,本发明具备的有益效果为:

采用本发明中的稀释剂和空心玻璃微珠,稀释剂可以很好的起到很好稀释效果,且不和空心玻璃微珠发生反应;通过对空心玻璃微珠进行烘箱发泡和过筛,可以很好的控制砂轮的气孔率和孔径,制备砂轮的气孔率可高达50%-60%,且孔径大小100-200μm,制备出来的砂轮层组织均匀性高,能持续自锐无须修整,气孔率高容屑好,基片表面损伤层低,对衬底基片材料具有良好的磨削性能,提高了加工效率降低了加工成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1:一种高气孔率的树脂砂轮,包括以下重量份数的原料:基料100份、环氧树脂乳液10份、稀释剂10份、空心玻璃微珠0.3份、偶联剂1份、固化剂3份、改性填料5份;所述的基料为微米级的金刚石粒和锆英砂粒的混合物,其质量份比为1:1。

进一步地,所述稀释剂为异丁醇;所述金刚石为镀镍金刚石;所述改性填料为羟基磷灰石粉和松脂岩粉与磷酸二氢纳的混合物,所述磷酸二氢纳在改性填料中的质量占比为10%。

实施例2:一种高气孔率的树脂砂轮,包括以下重量份数的原料:基料100份、环氧树脂乳液15份、稀释剂15份、空心玻璃微珠1份、偶联剂2份、固化剂8份、改性填料10份;所述的基料为微米级的金刚石粒和锆英砂粒的混合物,其质量份比为3:1。

进一步地,所述稀释剂为异丁醇;所述金刚石为镀镍金刚石;所述改性填料为羟基磷灰石粉、海泡石粉和松脂岩粉与磷酸二氢纳的混合物,所述磷酸二氢纳在改性填料中的质量占比为20%。

实施例3:一种高气孔率的树脂砂轮,包括以下重量份数的原料:基料100份、环氧树脂乳液12份、稀释剂12份、空心玻璃微珠0.6份、偶联剂1.5份、固化剂5份、改性填料7份;所述的基料为微米级的金刚石粒和锆英砂粒的混合物,其质量份比为2:1。

进一步地,所述稀释剂为异丁醇;所述金刚石为镀镍金刚石;所述改性填料为羟基磷灰石粉与磷酸二氢纳的混合物,所述磷酸二氢纳在改性填料中的质量占比为15%。

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