一种蓝宝石抛光组合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于抛光组合物技术领域，具体设及一种蓝宝石抛光组合物及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 蓝宝石单晶（Sap地ire),又称白宝石，分子式为Al2〇3,透明，与天然蓝宝石具有相 同的光学特性和力学性能，有良好的热特性、电气特性和介电特性，耐化学腐蚀，对红外线 透过率高，有很好的耐磨性，硬度仅次于金刚石，达莫氏9级，在高溫下仍具有较好的稳定 性，烙点达203(TC，所W被广泛应用于工业、国防、科研等领域。且越来越多地用作固体激 光、红外窗口、半导体忍片的衬底片、精密耐磨轴承等高技术领域中。但是其脆性大，硬度 高，机械加工极其困难，无损伤超光滑表面加工技术则更加复杂。
[0003] 当前市场上的蓝宝石表面超精密抛光，其抛光组合物磨料主要为纳米二氧化娃。 在碱性条件下，纳米二氧化娃与蓝宝石表面形成娃酸侣，在机械力的作用下对蓝宝石进行 磨削、抛光。由于蓝宝石晶体的高硬度和难W腐蚀，抛光工艺的高效稳定一直W来是蓝宝石 加工过程中的难题。现有高溫高压抛光工艺虽然通过提高压力和溫度来缩短了抛光时间， 提高了效率，但是由于高溫使得化学反应加剧，晶片表面容易过度腐蚀产生腐蚀点甚至橘 皮。而在低溫低压状态下，表面质量虽然得W控制，但是去除速率又相对较慢，增加加工时 长，降低加工效率。长久W来能够得到良好表面质量且达到高效去除速率的抛光组合物一 直是研究的热点，因此研发一种适合高溫高压模式且不过度腐蚀的抛光组合物显得尤为重 要。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种不产生腐蚀点、橘皮且可W去除已经产生的腐蚀点及橘 皮的蓝宝石抛光组合物及其制备方法。 阳〇化]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种蓝宝石抛光组合物，由下述重量 百分含量的原料组成：纳米二氧化娃20%~40%、碱性化合物1 %~10%、分散剂0. 1 %~ 3%、表面活性剂0. 1 %~3%、腐蚀抑制剂0. 001 %~1 %、余量为去离子水。
[0006] 优选的，所述碱性化合物为氨氧化钢、氨氧化钟、乙二胺、径乙基乙二胺和四甲基 氨氧化锭中的任一种或几种。
[0007] 优选的，所述分散剂为=聚憐酸钢、六偏憐酸钢、焦憐酸钢、聚丙締酷胺、烷基酪聚 氧乙締酸和聚乙二醇中的任一种或几种。
[0008] 优选的，所述表面活性剂为0P-乳化剂、平平加-0、聚氧乙締山梨醇脂肪酸醋、聚 丙締酷胺、聚氧乙締酸、聚丙締酸、聚乙締化咯烧酬、吐溫-60和吐溫-80中的任一种或几 种。
[0009] 优选的，所述腐蚀抑制剂为苯并=氮挫、咪挫或=乙醇胺油酸皂；所述纳米二氧化 娃的粒度为20~150nm，优选的纳米二氧化娃的粒度为50~lOOnm，进一步优选的纳米二 氧化娃的粒度为80~100皿。
[0010] 所述蓝宝石抛光组合物的制备方法，包括W下步骤：取纳米二氧化娃均匀分散在 适量的去离子水中，然后缓慢加入碱性化合物，揽拌3-lOmin后，加入分散剂和表面活性 剂，揽拌2-8min后加入腐蚀抑制剂，加入余量的去离子水，揽拌20-40min，即得所述蓝宝石 抛光组合物。
[0011] 本发明产生的有益效果是：通过加入腐蚀抑制剂减少了在高溫高压下抛光组合物 对蓝宝石晶片的过度腐蚀，使表面不产生麻点和橘皮等过度腐蚀的缺陷，同时引入和腐蚀 抑制剂协同作用的表面活性剂，增加抛光组合物的腐蚀选择性，让抛光组合物均匀作用在 蓝宝石晶片的表面，实现了在高效抛光的同时得W保证完好的表面质量。
【附图说明】
[0012] 图1为采用实施例1的蓝宝石抛光组合物抛光后的蓝宝石在光学显微镜下的照 片； 图2为采用实施例3的蓝宝石抛光组合物抛光后的蓝宝石在光学显微镜下的照片； 图3为采用实施例5的蓝宝石抛光组合物抛光后的蓝宝石在光学显微镜下的照片； 图4为采用实施例7的蓝宝石抛光组合物抛光后的蓝宝石在光学显微镜下的照片； 图5为对照例1抛光后的蓝宝石在光学显微镜下的照片； 图6为对照例2抛光后的蓝宝石在光学显微镜下的照片； 图7为对照例3抛光后的蓝宝石在光学显微镜下的照片。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于此。
[0014] 实施例1 一种蓝宝石抛光组合物，由下述重量百分含量的原料组成：纳米二氧化娃（粒度80~lOOnm) 20%、碱性化合物1 %、分散剂0. 1 %、表面活性剂0. 2%、腐蚀抑制剂0. 001 %、余量 为去离子水。所述碱性化合物为氨氧化钢，分散剂为六偏憐酸钢，表面活性剂为聚丙締酷 胺，腐蚀抑制剂为苯并=氮挫。
[0015] 所述蓝宝石抛光组合物的制备方法，包括W下步骤：取纳米二氧化娃均匀分散在 一半量（蓝宝石抛光组合物中所需去离水子量的一半）的去离子水中，然后缓慢加入碱性 化合物，揽拌5min后，加入分散剂和表面活性剂，揽拌5min后加入腐蚀抑制剂，加入余量的 去离子水，揽拌30min，即得所述蓝宝石抛光组合物。
[0016] 将实施例1中的蓝宝石抛光组合物对蓝宝石进行抛光，抛光工艺如表1 : 表1_^^^
^^^^ 阳017] 对照例1 :采用日本即JIMI公司COMPOkSO抛光组合物对蓝宝石进行抛光，抛光 工艺和表1相同。
[0018] 实施例2 一种蓝宝石抛光组合物，由下述重量百分含量的原料组成：纳米二氧化娃（粒度80~lOOnm) 30 %、碱性化合物1. 5 %、分散剂0. 5 %、表面活性剂0. 4 %、腐蚀抑制剂0. 01 % %、余 量为去离子水。所述碱性化合物为氨氧化钟，分散剂为=聚憐酸钢，表面活性剂为表面活性 剂为聚氧乙締酸，腐蚀抑制剂为咪挫。
[0019] 所述蓝宝石抛光组合物的制备方法，包括W下步骤：取纳米二氧化娃均匀分散在 一半量（蓝宝石抛光组合物中所需去离水子量的一半）的去离子水中，然后缓慢加入碱性 化合物，揽拌3min后，加入分散剂和表面活性剂，揽拌8min后加入腐蚀抑制剂，加入余量的 去离子水，揽拌20min，即得所述蓝宝石抛光组合物。
[0020] 将实施例2中的蓝宝石抛光组合物对蓝宝石进行抛光，抛光工艺如表2 : 表2
阳021] 实施例3 一种蓝宝石抛光组合物，由下述重量百分含量的原料组成：纳米二氧化娃（粒度80~lOOnm)40%、碱性化合物2%、分散剂1. 0%、表面活性剂