研磨料的处理方法与流程

文档序号:16545745发布日期:2019-01-08 20:50阅读:764来源:国知局

本发明涉及研磨抛光技术领域,特别是涉及一种研磨料的处理方法。



背景技术:

光学研磨是现在流行的一种精密机械加工模式,主要用于加工冲模等精密设备中的关键零件,适合高硬度材料的成型研磨。光学研磨的进行主要借助于研磨料来进行。随着超精密加工技术的发展,对研磨料的质量要求也越来越高。虽然目前也有较高质量的研磨料,但价格昂贵难以大规模使用,而价格便宜的研磨料又大多存在粒度分布均匀性差的缺点,难以满足高紧密加工的技术要求。

因此,寻找一种低成本、粒度分布均匀的研磨料成为人们研究的热点。



技术实现要素:

基于此,有必要提供一种研磨料的处理方法,经该方法处理后的研磨料粒度分布均匀且成本较低。

一种研磨料的处理方法,包括以下步骤:

提供待处理的研磨料,以质量百分含量计,所述待处理的研磨料为含有15%以内的粒径在28μm以上的碳化硅研磨料;或为含有12%以内的粒径在10μm以上的碳化硅研磨料;或为含有12%以内的粒径在5μm以上的刚玉研磨料;

将所述研磨料和水混合,得到原液,所述研磨料和水的质量体积比为1220g:(9.5~10)l;

将絮凝剂和所述原液混合,静置沉降,得悬浮液,在沉降时间内收集液表面至沉降面之间的所述悬浮液,脱水得处理后的研磨料,所述液表面至沉降面之间的距离不超过所述悬浮液总高度4/5;

当所述待处理的研磨料为含有15%以内的粒径在28μm以上的碳化硅研磨料时,所述沉降时间为4~5分钟;

当所述待处理的研磨料为含有12%以内的粒径在10μm以上的碳化硅研磨料时,所述沉降时间为18~20分钟;

当所述待处理的研磨料为含有12%以内的粒径在5μm以上的刚玉研磨料时,所述沉降时间为72~80分钟。

在其中一个实施例中,当所述待处理的研磨料为含有15%以内的粒径在28μm以上的碳化硅研磨料或为含有12%以内的粒径在10μm以上的碳化硅研磨料时,所述絮凝剂为水玻璃。

在其中一个实施例中,所述水玻璃与所述原液的质量体积比为0.5g:1l。

在其中一个实施例中,当所述待处理的研磨料为含有12%以内的粒径在5μm以上的刚玉研磨料时,所述絮凝剂为浓盐酸。

在其中一个实施例中,所述浓盐酸与所述原液的体积为2.6ml:1l。

在其中一个实施例中,上述研磨料的处理方法还包括采用显微镜分析法对脱水后的研磨料进行检验的步骤。

在其中一个实施例中,所述采用显微镜分析法对脱水后的研磨料进行检验的步骤包括:

将18g~20g脱水后的研磨料均匀铺设在40mm×40mm的取样纸上;

将铺设有研磨料的取样纸分成10mm×10mm的方格,从每个方格中取出同等质量的研磨料,直至研磨料的总量为5g~7g;

将取出的研磨料混合后铺设成粉末带;

将所述粉末带沿长度方向均匀分成7~8份,取出偶数段的研磨料,将剩余研磨料混合,重复进行铺设成粉末带和取出偶数段研磨料的步骤,直至剩余研磨料的总量为0.5g~1.0g,得到检验样品;

在载物玻璃上滴加甘油,挑取所述检验样品与所述甘油混合,得到含研磨料的甘油;

在所述含研磨料的甘油上覆盖玻片,并缓慢移动,使所述含研磨料的甘油在所述载物玻璃和所述玻片之间形成均匀的甘油层;

采用显微镜对所述甘油层中的研磨料的粒径进行检验,若检验不合格,则重复所述分选步骤,直至检验合格。

在其中一个实施例中,所述粉末带的长度为7cm~8cm,宽度为1cm。

在其中一个实施例中,所述采用显微镜进行检验时,显微镜的物镜放大40倍,目镜放大7倍。

上述研磨料的处理方法,通过控制研磨料和水的质量体积比为1220g:(9.5~10)l,再加入絮凝剂,静置沉降后,根据研磨料的不同,在特定沉降时间内收集液表面至沉降面之间的悬浮液即可得到所需目标粒径的研磨料,研磨料粒度分布较为均匀,且该方法仅用到水和少量絮凝剂,成本较低。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将对本发明进行更全面的描述,并给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一实施方式的研磨料的处理方法,包括如下分选步骤s110~s130:

s110、提供待处理的研磨料。

其中,上述待处理的研磨料为含有15%以内的粒径在28μm以上的碳化硅研磨料(其中还含有55%以上的粒径为20μm~28μm的碳化硅、80%以上的粒径为14μm~28μm的碳化硅和10%以上的粒径为5μm~14μm的碳化硅),记为w28,即市售的w28碳化硅研磨料。

或者,上述待处理的研磨料为含有12%以内的粒径在10μm以上的碳化硅研磨料(其中还含有50%以上的粒径为7μm~10μm的碳化硅、80%以上的粒径为5μm~10μm的碳化硅和10%以上的粒径为2.5μm~5μm的碳化硅),记为w10,即市售的w10碳化硅研磨料。

或者,上述待处理的研磨料为含有12%以内的粒径在5μm以上的刚玉研磨料(其中还含有50%以上的粒径为3μm~5μm的刚玉、80%以上的粒径为2.5μm~5μm的刚玉和13%以上的粒径为1.5μm~2.5μm的刚玉),记为w5,即市售的w5刚玉研磨料。

s120、将上述待处理的研磨料和水混合,得到原液。

其中,研磨料和水的质量体积比为1220g:(9.5~10)l。

s130、将絮凝剂和上述原液混合,静置沉降,得悬浮液,在沉降时间内收集液表面至沉降面之间的悬浮液,脱水得处理后的研磨料,其中液表面至沉降面之间的距离不超过悬浮液总高度的4/5。

可以理解,沉降面即目标粒径颗粒在沉降时间内所能抵达的液面,此时超过目标粒径的颗粒都已沉降到了沉降面以下的位置,而从液表面至沉降面之间的悬浮液则分布着目标粒径的颗粒,因此,只要在沉降时间内收集液表面至沉降面之间的悬浮液即可得到所需目标粒径的颗粒。申请人经过大量实验发现,液表面至沉降面的距离不超过悬浮液总高度4/5时,处理效率最高。

具体的,当待处理的研磨料为含有15%以内的粒径在28μm以上的碳化硅研磨料时,沉降时间为4~5分钟。即经4~5分钟,粒径在28μm以内的碳化硅研磨料大多分布在液表面和沉降面之间,此时液表面和沉降面之间的距离不超过悬浮液总高度4/5,而粒径大于28μm的碳化硅早就沉降到了沉降面以下的位置,此时收集液表面和沉降面之间的悬浮液,就能将粒径大于28μm的碳化硅去除,从而得到粒径在28μm以内的碳化硅研磨料。

当待处理的研磨料为含有12%以内的粒径在10μm以上的碳化硅研磨料时,沉降时间为18~20分钟。即经18~20分钟,粒径在10μm以内的碳化硅研磨料大部分都还分布在液表面和沉降面之间的悬浮液中,此时液表面和成江面之间的距离不超过悬浮液总高度的4/5,而粒径大于10μm的碳化硅早就沉降到了沉降面以下的位置,此时收集液表面和沉降面之间的悬浮液,就能将粒径大于10μm的碳化硅去除,从而得到粒径在10μm以内的碳化硅研磨料。

当待处理的研磨料为含有12%以内的粒径在5μm以上的刚玉研磨料时,沉降时间为72~80分钟。即经72~80分钟,粒径在5μm以内的刚玉研磨料大部分都还分布在液表面和沉降面之间的悬浮液中,此时液表面和沉降面之间的距离不超过悬浮液总高度的4/5,而粒径大于5μm的刚玉早就沉降到了沉降面以下的位置,此时收集液表面至沉降面之间的悬浮液,就能将粒径大于5μm的刚玉去除,从而得到粒径在5μm以内的刚玉研磨料。

需要说明的是,当待处理的研磨料为含有15%以内的粒径在28μm以上的碳化硅研磨料或为含有12%以内的粒径在10μm以上的碳化硅研磨料时时,絮凝剂为水玻璃,且水玻璃与原液的质量体积比为0.5g:1l,即每升原液中需加入0.5g水玻璃。当待处理的研磨料为含有12%以内的粒径在5μm以上的刚玉研磨料时,絮凝剂为浓盐酸,且浓盐酸与原液的体积为2.6ml:1l,即每升原液中需加入2.6ml浓盐酸。

为了检验分选后的研磨料是否满足需要,上述研磨料的处理方法还包括如下检验步骤s140~s200:

s140、将18g~20g脱水后的研磨料均匀铺设在40mm×40mm的取样纸上。

s150、将铺设有研磨料的取样纸分成10mm×10mm的方格,从每个方格中取出同等质量的研磨料,直至研磨料的总量为5g~7g。

s160、将取出的研磨料混合后铺设成粉末带。

其中,粉末带的长度为7cm~8cm,宽度为1cm。

s170、将上述粉末带沿长度方向均匀分成7~8份,取出偶数段的研磨料,将剩余研磨料混合,重复进行铺设成粉末带和取出偶数段研磨料的步骤,直至剩余研磨料的总量为0.5g~1.0g,得到检验样品。

脱水后的研磨料经上述步骤s140~s170,不仅可在仅称取一次的前提下获得目标质量的研磨料,避免多次称取过程中可能引入杂质,影响检验结果,而且可获得粒度分布均匀的研磨料,进一步提高检验的准确度。

s180、在载物玻璃上滴加甘油,挑取上述检验样品与甘油混合,得到含研磨料的甘油。

s190、在上述含研磨料的甘油上覆盖玻片,并缓慢移动,使含研磨料的甘油在所述载物玻璃和所述玻片之间形成均匀的甘油层。

s200、采用显微镜进行检验,若检验不合格,则重复上述分选步骤,直至检验合格。

其中,采用显微镜进行检验时,显微镜物镜放大40倍,目镜放大7倍。

可以理解,在重复多次进行上述分选步骤的前提下,目标粒径外的研磨料极大概率被去除,此时检验步骤可省略。

上述研磨料的处理防范简单可行,处理后的研磨料粒度分布均匀,采用处理后的研磨料进行研磨,在40倍的显微镜下检测,研磨表面无划痕,大大提高了生产效率和降低了生产成本。

以下为具体实施例。

实施例1

将1220g市售的w28的碳化硅研磨料和9.5升水混合,得到原液。按每升原液0.5g水玻璃的比例向原液中加入水玻璃,静置沉降,到达4分钟时收集上部4/5高度的悬浮液,脱水。

采用显微镜进行检验,检验结果见表2。

实施例2

将1220g市售的w10的碳化硅研磨料和10升水混合,得到原液。按每升原液0.5g水玻璃的比例向原液中加入水玻璃,静置沉降,到达18分钟时收集上部4/5高度的悬浮液,脱水。

采用显微镜进行检验,检验结果见表2。

实施例3

将1220g市售的w5的刚玉研磨料和9.5升水混合,得到原液。按每升原液2.5ml的比例向原液中加入浓盐酸,静置沉降,到达72分钟时收集上部4/5高度的悬浮液,脱水,将脱水后的研磨料再次与9.5升水混合,按每升原液2.5ml的比例向原液中加入浓盐酸,静置沉降,到达72分钟时收集上部4/5高度的悬浮液,脱水。

采用显微镜进行检验,检验结果见表2。

表2

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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