一种纳米金刚石抛光液中磨料粒径控制方法_2

文档序号:8937371阅读:来源:国知局
,超声功率1650W,获得平均粒径为50nm的纳米金刚石抛光液。50nm粒径纳米金刚石抛光液粒度分布图如图1所示。
[0021]实施例2:
(I)首先称取0.2g市售爆轰法制备的纳米金刚石和0.15g硫酸铵,在机械搅拌或去离子水中超声分散制备出质量分数为0.2%的分散液,然后置于高能球磨机中,球磨lh,取出分散液,经过0.5um滤纸过滤去除杂质,用0.15g梓檬酸调节pH值至5,加入十二烧基苯磺酸钠1.2g,聚乙二醇400为5g,超声40min,超声功率为2500W,获得平均粒径为30nm的纳米金刚石抛光液。作为纳米金刚石抛光液中磨料粒径控制的母液。
[0022](2)向步骤(I)中获得的平均粒径为30nm的纳米金刚石抛光液母液中添加分散剂KC10.04g,甘油18g,乙二醇8g,搅拌,超声时间20min,超声功率1650W,获得平均粒径为60nm的纳米金刚石抛光液。60nm粒径纳米金刚石抛光液粒度分布图如图2所示。
[0023]实施例3:
(I)同实施例2,制得平均粒径为30nm的纳米金刚石抛光液,作为纳米金刚石抛光液中磨料粒径控制的母液。
[0024](2)向步骤(I)中获得的平均粒径为30nm的纳米金刚石抛光液母液中添加分散剂KC10.02g,甘油4g,乙二醇lg,搅拌,超声时间lOmin,超声功率600W,获得平均粒径为60nm的纳米金刚石抛光液。60nm粒径纳米金刚石抛光液粒度分布图如图2所示。
[0025]实施例4:
(I)首先称取2g市售爆轰法制备的纳米金刚石和1.2g十二烷基磺酸钠,在机械搅拌或去离子水中超声分散制备出质量分数为2%的分散液,然后置于高能球磨机中,球磨lh,取出分散液,经过0.5um滤纸过滤去除杂质,用0.25g草酸调节pH值至5,加入十二烧基苯磺酸钠1.2g,聚乙二醇400为10g,超声50min,超声功率为3500W,获得平均粒径为30nm的纳米金刚石抛光液。作为纳米金刚石抛光液中磨料粒径控制的母液。
[0026](2)向步骤(I)中获得的平均粒径为30nm的纳米金刚石抛光液母液中添加分散剂Na2CO30.8g,一缩二乙二醇17g,甘油2.2g,聚乙二醇5g,搅拌,超声时间lOmin,超声功率1500W,获得平均粒径为90nm的纳米金刚石抛光液。
[0027]实施例5:
(O首先称取Ig市售爆轰法制备的纳米金刚石、3.5g十二烷基硫酸钠和1.5g十二烷基苯磺酸钠,在机械搅拌或去离子水中超声分散制备出质量分数为1%的分散液,然后置于高能球磨机中,球磨lh,取出分散液,经过0.5um滤纸过滤去除杂质,用Ig醋酸调节pH值至3,加入十二烷基苯磺酸钠0.6g,聚乙二醇200为10g,超声60min,超声功率为3000W,获得平均粒径为30nm的纳米金刚石抛光液,作为纳米金刚石抛光液中磨料粒径控制的母液。
[0028](2)向步骤(I)中获得的平均粒径为30nm的纳米金刚石抛光液母液中加入KHCO30.02g,甘油5g,山梨醇5g,搅拌,超声20min,超声功率为1500W,获得平均粒径为120nm的纳米金刚石抛光液。
[0029]实施例6:
(O首先称取0.2g市售爆轰法制备的纳米金刚石和2.5g硫酸铵,在机械搅拌或去离子水中超声分散制备出质量分数为0.2%的分散液,然后置于高能球磨机中,球磨lh,取出分散液,经过0.5um滤纸过滤去除杂质,用0.5g草酸调节pH值至4,加入十二烧基苯磺酸钠1.2g,聚乙二醇400为5g,超声40min,超声功率为2500W,获得平均粒径为30nm的纳米金刚石抛光液。作为纳米金刚石抛光液中磨料粒径控制的母液。
[0030](2)向步骤(I)中获得的平均粒径为30nm的纳米金刚石抛光液母液中加入分散剂KC10.9g,甘油15g,木糖醇15g,搅拌,超声15min,超声功率为3000W,获得平均粒径为150nm纳米金刚石抛光液。
[0031]实施例7:
(O首先称取2g市售爆轰法制备的纳米金刚石和1.2g十二烷基磺酸钠,在机械搅拌或去离子水中超声分散制备出质量分数为2%的分散液,然后置于高能球磨机中,球磨lh,取出分散液,经过0.5um滤纸过滤去除杂质,用0.25g草酸调节pH值至5,加入月桂醇硫酸钠10g,聚乙二醇400为20g,超声50min,超声功率为3500W,获得平均粒径为30nm的纳米金刚石抛光液。作为纳米金刚石抛光液中磨料粒径控制的母液。
[0032](2)在超声条件下,向步骤(I)制得的纳米金刚石抛光液母液中按顺序依次加入分散剂NaCl0.02g,KHCO30.02g,乙二醇5.0g,山梨醇5.0g,同时要高速搅拌,其中超声时间20min,超声功率为2500W,获得平均粒径为180nm的纳米金刚石抛光液。
[0033]实施例8:
(O首先称取Ig市售爆轰法制备的纳米金刚石、3.5g十二烷基硫酸钠和1.5g十二烷基苯磺酸钠,在机械搅拌或去离子水中超声分散制备出质量分数为1%的分散液,然后置于高能球磨机中,球磨lh,取出分散液,经过0.5um滤纸过滤去除杂质,用Ig醋酸调节pH值至3,加入月桂醇硫酸钠5g,聚乙二醇200为2.1g,超声60min,超声功率为3000W,获得平均粒径为30nm的纳米金刚石抛光液,作为纳米金刚石抛光液中磨料粒径控制的母液。
[0034](2)向步骤(I)中制得的纳米金刚石抛光液母液中按顺序依次加入分散剂FeCl3lg、烧基酸聚氧乙稀醚5g、一缩二乙二醇15g,同时高速搅拌,其中超声时间为15min,超声功率为600W,获得平均粒径为210nm的纳米金刚石抛光液。
[0035]实施例9:
(I)同实施例8,制得平均粒径为30nm的纳米金刚石抛光液,作为纳米金刚石抛光液中磨料粒径控制的母液。
[0036](2)向步骤(I)中制得的纳米金刚石抛光液母液中按顺序依次加入分散剂KHC032g、山梨醇10g、吐温60为5g,同时高速搅拌,其中超声时间为20min,超声功率为1000W,获得平均粒径为240nm的纳米金刚石抛光液。
[0037]实施例10: (I)同实施例8,制得平均粒径为30nm的纳米金刚石抛光液,作为纳米金刚石抛光液中磨料粒径控制的母液。
[0038](2)向步骤(I)中制得的纳米金刚石抛光液母液中按顺序依次加入分散剂Na2SO40.02g,KC10.8g,甘油20g,乙二醇10g,同时要高速搅拌,其中超声时间为lOmin,超声功率为800W,获得平均粒径为300nm的纳米金刚石抛光液。
【主权项】
1.一种纳米金刚石抛光液中磨料粒径控制方法,其特征在于,包括以下步骤: (1),对纳米金刚石解团聚,得到纳米金刚石抛光液; 首先,采用爆轰法纳米金刚石与去离子水配成浓度为0.2?2%的纳米金刚石抛光液;其次,在纳米金刚石抛光液中加入纳米金刚石化学改性剂,在气流粉碎机、球磨或者超声波细胞粉碎机作用下,对纳米金刚石进行改性;再次,使用PH调节剂调节纳米金刚石抛光液,纳米金刚石抛光液的pH值在3?11之间,并控制纳米金刚石Zeta电位在65mv以上;最后加入分散剂和悬浮剂,获得平均粒径大小为30nm的纳米金刚石抛光液; (2),纳米金刚石抛光液中磨料粒径控制; 采用步骤(I)中得到的平均粒径为30nm的纳米金刚石抛光液,在气流粉碎机或超声波细胞粉碎机的作用下,加入无机盐分散剂和分散稳定剂,得到平均粒径在30?300nm粒径之间可调的纳米金刚石抛光液。2.根据权利要求1所述的一种纳米金刚石抛光液中磨料粒径控制方法,其特征在于:步骤(I)中获得的纳米金刚石抛光液的按重量的配比为,纳米金刚石0.2?2份,化学改性剂0.1?5份,pH调节剂0.1?I份,分散剂0.5?10份,悬浮剂2?20份。3.根据权利要求1所述的一种纳米金刚石抛光液中磨料粒径控制方法,其特征在于:步骤(I)中所述的纳米金刚石为市场上爆轰法制备的纳米金刚石,初始平均粒径在1nm以下。4.根据权利要求1所述的一种纳米金刚石抛光液中磨料粒径控制方法,其特征在于:步骤(I)中所用超声波细胞粉碎机功率为2000?4000W,超声时间为30?300min。5.根据权利要求1所述的一种纳米金刚石抛光液中磨料粒径控制方法,其特征在于:步骤(I)中,所述的PH调节剂为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、盐酸、醋酸、柠檬酸、草酸、硝酸、硫酸中的一种或几种;所述化学改性剂为氢氧化钠、羟乙基磺酸钠、四甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、羧甲基纤维素钠、碳酸氢钾、硫酸铵、乙二醇、甘油、聚乙二醇200、六偏磷酸钠、十二烷基磺酸钠、柠檬酸等中的一种或几种;所述的分散剂为月桂醇硫酸钠、木质素磺酸盐、石油磺酸盐、十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800、四甲基氯化铵中的一种或几种组合;所述的悬浮剂为甘油、烷基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800中的一种或几种组合。6.根据权利要求1所述的一种纳米金刚石抛光液中磨料粒径控制方法,其特征在于:步骤(2)中,所述的无机盐分散剂用量为0.02?2份,所述的分散稳定剂用量为5?30份。7.根据权利要求1所述的一种纳米金刚石抛光液中磨料粒径控制方法,其特征在于:步骤(2)中所述的超声波细胞粉碎机超声功率在600?3000W,超声时间为10?20min。8.根据权利要求1所述的一种纳米金刚石抛光液中磨料粒径控制方法,其特征在于:步骤(2)中,所述的无机盐分散剂为NaCl、KC1、Na2C03、KHC03、Na2S04、FeC13等中的一种或几种;所述的分散稳定剂为甘油、乙二醇、木糖醇、山梨醇、一缩二乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇600、烷基酚聚氧乙烯醚、吐温60、吐温80中的一种或几种。
【专利摘要】本发明公开了一种纳米金刚石抛光液中磨料粒径控制方法,包括以下步骤:(1)对纳米金刚石解团聚,得到纳米金刚石抛光液;(2)采用步骤(1)中得到的纳米金刚石抛光液,在气流粉碎机或超声波细胞粉碎机的作用下,加入无机盐分散剂和分散稳定剂,得到平均粒径在30~300nm粒径之间可调的纳米金刚石抛光液。本发明在纳米金刚石抛光液中添加不同的分散剂及分散稳定剂的手段来实现纳米金刚石抛光液中磨料粒径分级的目的。具有工艺简单,易于工业化生产,不需要借助其他分级设备,通过直接添加粒径控制剂即可实现粒径控制的目的,简单易行。进行粒径控制后的产品性能稳定,平均粒径可稳定在三个月以上不发生团聚,可应用于不同的抛光环境,获得不同的加工效果。
【IPC分类】C09G1/02
【公开号】CN105153942
【申请号】CN201510446349
【发明人】王沛, 王志强
【申请人】郑州磨料磨具磨削研究所有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月28日
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