一种氧化锆陶瓷手机背板减薄用的金刚石研磨液的制备方法与流程

一种氧化锆陶瓷手机背板减薄用的金刚石研磨液的制备方法
一、技术领域：
1.本发明属于精密研磨抛光技术领域，具体涉及一种氧化锆陶瓷手机背板减薄用的金刚石研磨液的制备方法。
二、

背景技术：

2.近年来，由于硬脆材料具有高机械强度、高化学稳定性、低膨胀系数等特点，在光电、航空航天及国防、3c、新能源等领域得到越来越广泛的应用，如单晶硅片、光学晶体、手机背板、蓝宝石基片等。随着科技的发展，手机已成为人们日常生活中的必须品。人们对氧化锆陶瓷机身越来越青睐，因此，氧化锆陶瓷已成为手机盖板的主流。氧化锆陶瓷具有高硬度、脆性大、韧性强等特点，传统的加工技术效率低，表面质量和成品率不高。因此，能将高效的精密加工技术应用到氧化锆陶瓷手机背板中，将大大降低成本并促进行业的发展。传统研磨抛光加工工艺流程：粗磨—精磨—粗抛—精抛，经过四道工序才能满足质量要求。
三、

技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是：根据传统研磨加工工艺流程存在的加工效率慢和表面质量差的不足之处，本发明提供一种氧化锆陶瓷手机背板减薄用的金刚石研磨液的制备方法。将本发明制备的产品表面多刃化金刚石微粉研磨液应用于研磨抛光过程中，具有较高的减薄效率、低的表面粗糙度；简化研磨抛光加工工艺流程：粗磨—精抛。
4.为了解决上述问题，本发明采取的技术方案是：
5.本发明提供一种具有较高的减薄效率、低的表面粗糙度的氧化锆陶瓷手机背板减薄用金刚石研磨液的制备方法,所述制备方法包括以下步骤：
6.a、将原料表面多刃化金刚石微粉置于容器中，然后加入去离子水和分散剂进行超声搅拌，搅拌均匀后进行湿法研磨分散，得到金刚石微粉悬浮液；
7.b、将步骤a分散后所得金刚石微粉悬浮液中加入保湿剂进行搅拌均匀；
8.c、将步骤b搅拌均匀所得金刚石微粉悬浮液中加入悬浮剂搅拌均匀；
9.d、将步骤c搅拌均匀所得金刚石微粉悬浮液中加入消泡剂搅拌均匀；
10.e、在步骤d所得金刚石微粉悬浮液中加入ph调节剂搅拌均匀，调节其ph值为7～10，最后加入去离子水配制得到表面多刃化金刚石微粉研磨液。
11.根据上述的氧化锆陶瓷手机背板减薄用金刚石研磨液的制备方法，步骤a中所述表面多刃化金刚石微粉是将粒度d50在10～30μm金刚石微粉经表面处理制备而得。
12.所述金刚石微粉表面处理是按照发明专利cn201610040477.1公开的方法进行处理制备而得。
13.根据上述的氧化锆陶瓷手机背板减薄用金刚石研磨液的制备方法，步骤a中所述表面多刃化金刚石微粉的比表面积为10～50m2/g。
14.根据上述的氧化锆陶瓷手机背板减薄用金刚石研磨液的制备方法，步骤a中所得表面多刃化金刚石微粉悬浮液的浓度为0.1％～10％。
15.根据上述的氧化锆陶瓷手机背板减薄用金刚石研磨液的制备方法，步骤a中所述分散剂的加入量占制备所得表面多刃化金刚石微粉研磨液重量的0.1～5％；
16.所述分散剂为聚环氧乙烷、十二烷基苯磺酸钠、硅酸钠、偏硅酸钠、丙烯酸酯类共聚物铵盐和聚乙二醇中的至少一种。
17.根据上述的氧化锆陶瓷手机背板减薄用金刚石研磨液的制备方法，步骤b中所述保湿剂的加入量占制备所得表面多刃化金刚石微粉研磨液重量的5～50％；
18.所述保湿剂为聚乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、1，3-丁二醇、丙三醇和矿脂中的至少一种。
19.根据上述的氧化锆陶瓷手机背板减薄用金刚石研磨液的制备方法，步骤c中所述悬浮剂的加入量占制备所得表面多刃化金刚石微粉研磨液重量的0.1～10％；
20.所述悬浮剂为羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇和悬浮剂byk420中的至少一种。
21.根据上述的氧化锆陶瓷手机背板减薄用金刚石研磨液的制备方法，步骤d中所述消泡剂的加入量占制备所得表面多刃化金刚石微粉研磨液重量的0.1～5％；
22.所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷或聚醚改性有机硅。
23.根据上述的氧化锆陶瓷手机背板减薄用金刚石研磨液的制备方法，步骤e中所述ph调节剂为氨水、柠檬酸、盐酸、偏硅酸钠、三乙醇胺或聚乙二醇400。
24.根据上述的氧化锆陶瓷手机背板减薄用金刚石研磨液的制备方法，步骤e中所得表面多刃化金刚石微粉研磨液的粘度为20～100mpa
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25.本发明制备方法中，步骤a所述超声搅拌过程时，超声功率为100～600w，超声频率为40赫兹，超声搅拌时间为5～20min；所述湿法研磨分散过程中，控制转速为0～100转/每分钟，研磨时间为30～100min；步骤b、c、d和e中所述搅拌过程中，控制转速的频率为50～200转/每分钟，搅拌时间10～30min。
26.本发明的积极有益效果：
27.1、本发明制备的氧化锆陶瓷手机背板高效减薄金刚石研磨液主要用于3c领域的精密加工。本发明的金刚石研磨液在研磨抛光过程中，采用表面多刃化金刚石微粉，具有高效减薄，并能得到低的表面粗糙度。
28.2、本发明制备的氧化锆陶瓷手机背板高效减薄金刚石研磨液，简化研磨抛光加工工艺流程：粗磨—精抛，用表面多刃化金刚石研磨液的粗磨代替传统的精磨和粗抛两道工序，只经过两道工序达到质量要求。采用本发明优化的金刚石研磨液代替传统的精磨和粗抛两道工序，这种水性金刚石研磨液对加工工件易清洗、工艺简便、绿色环保。
四、附图说明：
29.图1本发明采用的表面多刃化金刚石微粉的电镜扫描图。
30.图1中，(a)和(b)中值15μm表面多刃化金刚石微粉，(c)和(d)中值20μm表面多刃化金刚石微粉。
31.图2，采用本发明实施例制备所得表面多刃化金刚石微粉研磨液研磨加工后工件表面粗糙度。
五、具体实施方式：
32.以下结合实施例进一步阐述本发明，但并不限制本发明技术方案保护的范围。
33.以下实施例中采用的表面多刃化金刚石微粉是按照发明专利cn201610040477.1具体实施例1中公开的方法将金刚石微粉进行处理、制备而得。
34.实施例1：
35.本发明氧化锆陶瓷手机背板减薄用金刚石研磨液的制备方法，该制备方法的详细步骤如下(以配制1l研磨液为基准)：
36.a、将8g、粒径d50为15μm的表面多刃化金刚石微粉加入2l烧杯中，然后加入去离子水520g和5g分散剂丙烯酸酯类共聚物铵盐进行超声搅拌5min(超声功率为200w，超声频率为40赫兹)，搅拌均匀后进行湿法研磨分散30min(转速为80转/每分钟)，得到表面多刃化金刚石微粉悬浮液；
37.b、将步骤a所得金刚石微粉悬浮液中加入保湿剂450g聚乙二醇200进行搅拌均匀(转速的频率为80转/每分钟，搅拌时间为25min)；
38.c、将步骤b所得金刚石微粉悬浮液中加入20g悬浮剂羟丙基甲基纤维素钠强力搅拌20min(转速为100转/分钟)；
39.d、将步骤c所得金刚石微粉悬浮液中加入1.0g消泡剂聚醚改性有机硅搅拌10min(转速为120转/分钟)；
40.e、在步骤d所得金刚石微粉悬浮液中加入5g的ph调节剂三乙醇胺搅拌均匀，调节其ph值为8，最后加入去离子水配制得到1l表面多刃化金刚石微粉研磨液。
41.将本实施例制备所得表面多刃化金刚石微粉研磨液，在双面研磨机上研磨尺寸50*50的氧化锆陶瓷板进行减薄工艺；压力70kg、转速15rpm，16片陶瓷板，取200ml研磨液，进行研磨15min。陶瓷板的去除量为80μm，表面粗糙度为0.022μm。
42.实施例2：
43.本发明氧化锆陶瓷手机背板减薄用金刚石研磨液的制备方法，该制备方法的详细步骤如下(以配制1l研磨液为基准)：
44.a、将8g、粒径d50为18μm的表面多刃化金刚石微粉加入2l烧杯中，然后加入去离子水625g和5g分散剂硅酸钠进行超声搅拌10min(超声功率为200w，超声频率为40赫兹，)，搅拌均匀后进行湿法研磨分散40min(控制转速为60转/每分钟)，得到表面多刃化金刚石微粉悬浮液；
45.b、将步骤a所得金刚石微粉悬浮液中加入保湿剂350g聚乙二醇200进行搅拌均匀(转速的频率为100转/每分钟，搅拌时间为20min)；
46.c、将步骤b所得金刚石微粉悬浮液中加入10g悬浮剂byk 420强力搅拌均匀(转速为100转/分钟，搅拌时间20min)；
47.d、将步骤c所得金刚石微粉悬浮液中加入1.0g消泡剂聚醚改性有机硅搅拌均匀(转速为130转/分钟，搅拌时间10min)；
48.e、在步骤d所得金刚石微粉悬浮液中加入10g的ph调节剂柠檬酸搅拌均匀，调节其ph值为7，最后加入去离子水配制得到1l表面多刃化金刚石微粉研磨液。
49.将本实施例制备所得表面多刃化金刚石微粉研磨液，在双面研磨机上研磨尺寸50*50的氧化锆陶瓷板进行减薄工艺：压力150kg、转速15rpm，8片陶瓷板，取200ml研磨液，
进行研磨15min。陶瓷板的去除量为200μm，表面粗糙度为0.026μm。
50.实施例3：
51.本发明氧化锆陶瓷手机背板减薄用金刚石研磨液的制备方法，该制备方法的详细步骤如下(以配制1l研磨液为基准)：
52.a、将8g、粒径d50为20μm的表面多刃化金刚石微粉加入2l烧杯中，然后加入去离子水650g和5g分散剂十二烷基苯磺酸钠进行超声搅拌5min(超声功率为400w，超声频率为40赫兹)，搅拌均匀后进行湿法研磨分散50min(控制转速为50转/每分钟)，得到表面多刃化金刚石微粉悬浮液；
53.b、将步骤a所得金刚石微粉悬浮液中加入保湿剂丙三醇、聚乙二醇和1,3-丁二醇各100g进行搅拌均匀(控制转速的频率为200转/每分钟，搅拌时间为10min)；
54.c、将步骤b所得金刚石微粉悬浮液中加入15g悬浮剂羟丙基甲基纤维素强力搅拌均匀(转速为100转/分钟，搅拌时间为20min)；
55.d、将步骤c所得金刚石微粉悬浮液中加入1.0g消泡剂聚醚改性有机硅搅拌均匀(控制转速的频率为200转/每分钟，搅拌时间10min)；
56.e、在步骤d所得金刚石微粉悬浮液中加入5g的ph调节剂三乙醇胺搅拌均匀，调节其ph值为8，最后加入去离子水配制得到1l表面多刃化金刚石微粉研磨液。
57.将本实施例制备所得表面多刃化金刚石微粉研磨液，在双面研磨机上研磨尺寸50*50的氧化锆陶瓷板进行减薄工艺：压力200kg、转速15rpm，8片陶瓷板，取200ml研磨液，进行研磨15min。陶瓷板的去除量为200μm，表面粗糙度为0.022μm。
58.实施例4：
59.本发明氧化锆陶瓷手机背板减薄用金刚石研磨液的制备方法,该制备方法的详细步骤如下(以配制1l研磨液为基准)：
60.a、将8g、粒径d50为18μm的表面多刃化金刚石微粉加入2l烧杯中，然后加入去离子水550g和5g分散剂偏硅酸钠进行超声搅拌5min(超声功率为500w，超声频率为40赫兹)，搅拌均匀后进行湿法研磨分散60min(控制转速为60转/每分钟)，得到表面多刃化金刚石微粉悬浮液；
61.b、将步骤a所得金刚石微粉悬浮液中加入保湿剂聚乙二醇200和1,3-丁二醇各200g进行搅拌均匀；
62.c、将步骤b所得金刚石微粉悬浮液中加入15g悬浮剂byk420强力搅拌均匀(转速为100转/分钟，搅拌时间20min)；
63.d、将步骤c所得金刚石微粉悬浮液中加入1.0g消泡剂聚醚改性有机硅搅拌均匀(转速为150转/分钟，搅拌时间10min)；
64.e、在步骤d所得金刚石微粉悬浮液中加入5g的ph调节剂三乙醇胺搅拌均匀，调节其ph值为8，最后加入去离子水配制得到1l表面多刃化金刚石微粉研磨液。
65.将本实施例制备所得表面多刃化金刚石微粉研磨液，在双面研磨机上研磨尺寸145*66的氧化锆陶瓷板进行减薄工艺：压力30kg、转速20rpm，3片陶瓷板，取200ml研磨液，进行研磨15min。陶瓷板的去除量为20μm，表面粗糙度为0.028μm。