一种金属抛光用复合抛光液及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属抛光液技术领域，具体涉及一种金属抛光用复合抛光液，同时还 涉及一种金属抛光用复合抛光液的制备方法。
【背景技术】
[0002] 在我们的日常生活中，随处可见各种各样的金属制品，比如轻薄漂亮的铝合金手 机外壳，高端质感的铝合金笔记本外壳，精致美观的不锈钢LOGO,耀眼闪亮的不锈钢饰条等 等，这些金属材料的使用，给我们的生活增添了许多色彩。而这离不开我们对金属材料的精 细加工，其中，金属抛光就是金属加工中一道非常重要的工艺。
[0003] 金属抛光常用的是二氧化硅抛光液，使用二氧化硅抛光液可以得到较好的表面效 果，但其抛光时间长，在大批量生产时效率低，并且过长的抛光容易导致金属表面产生腐蚀 缺陷。有人使用金刚石抛光液对金属表面进行抛光，提高了抛光效率，但由于金刚石颗粒硬 度大，容易导致金属表面出现划痕，并会产生磨料颗粒在金属表面的镶嵌，给下一道工序加 工增加难度。
[0004] 现有技术中，CN101353556A公开了一种铝合金用抛光液，包括磨料I、磨料II、表面 活性剂、pH调节剂以及去离子水;各种组分所占的重量百分比为:磨料I为10%至40%，磨料 II为5%至20%，表面活性剂为0.1%至3%，pH调节剂为1%至10%，去离子水为余量。所述 磨料I是粒径为1至80nm的水溶性二氧化娃溶胶;所述磨料II是粒径为100至500nm的气相二 氧化硅粉末;所述表面活性剂为聚合度为20的脂肪醇聚氧乙烯醚(0-20)、聚合度为25的脂 肪醇聚氧乙烯醚(0-25)或者聚合度为40的脂肪醇聚氧乙烯醚(0-40)、月桂酰单乙醇胺;所 述pH值调节剂为无机碱、有机碱或它们的组合。该铝合金用抛光液虽然可以有效减少铝合 金抛光后的表面划伤，降低铝合金抛光后的表面粗糙度，但是抛光效率相对较低，不能满足 使用要求。
[0005] CN103275620B公开了一种镁铝合金专用抛光液，由粒径为不大于0.5μπι的金刚石 微粉、混合脂、煤油和猪油混合而成，混合脂由硬脂酸颗粒(C 17H35C00H)、石蜡或柏子油、锭 子油组成;其中金刚石微粉为磨料，混合脂和猪油作为添加剂，煤油作为溶剂;抛光液按体 积百分比为：3%的猪油、3%的金刚石微粉、10%的混合脂、84%的煤油；使用环境温度为 20-35°C时，硬脂酸颗粒(C 17H35⑶0H)、石蜡或柏子油、锭子油的体积比分别为45%、35%、 20 %。该抛光液具有良好的润湿和冷却性能，可以在保持高切削率的同时有效缓解对工件 产生划伤，但是其抛光后的工件亮度相对较低，可能产生磨料在工件表面的镶嵌。
[0006] CN104131291A公开了一种新型复合金属抛光液，由下列重量份的原料制成:氧化 铈11-13、氧化石墨烯2-4、菜籽油7-9、辛酸亚锡1-2、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸4-6、聚氧 乙烯蓖麻油3-5、尿素4-6、柠檬酸2-4、乳化硅油4-6、助剂5-7、去离子水300;所述助剂由以 下重量份的原料制成:三氧化二铝4-6、纳米二氧化钛5-7、硅酸钠1-2、丙二醇甲醚醋酸酯3-4、十二碳醇酯2-3、丙烯酸甲酯2-4、交联羧甲基纤维素钠2-3、乳化剂BP4-5、水50-54;制备 方法是首先将三氧化二铝、纳米二氧化钛、交联羧甲基纤维素钠、乳化剂BP加入一半量的水 中，研磨1-2小时，然后缓慢加入剩余成分，缓慢加热至70-80°C，在300-500转/分条件下搅 拌反应30-50分钟，冷却至室温即得。该抛光液具有良好的分散、润湿、成膜性，在工件表面 就形成一个阻隔空气层，防止空气对金属表面的腐蚀，但是其抛光效率相对较低，不能满足 使用的要求。
[0007] 因此，如何提供一种金属抛光用抛光液，具有较高的抛光效率，并提高抛光后工件 的亮度，是需要解决的问题。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是提供一种金属抛光用复合抛光液，具有较高的抛光效率，并能防 止磨料在金属工件表面产生镶嵌，提高抛光后工件的亮度。
[0009] 本发明的第二个目的是提供一种金属抛光用复合抛光液的制备方法。
[0010] 为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
[0011] -种金属抛光用复合抛光液，由以下质量百分比的组分组成：多晶金刚石微粉 0 · 1 %~2 %、碳化硼微粉0 · 1 %~2 %、二氧化硅溶胶5 %~60 %、分散剂0 · 02 %~5 %、pH值 调节剂〇.001 %~〇. 5%、腐蚀抑制剂0~1 %，余量为水。
[0012] 所述多晶金刚石微粉和碳化硼微粉均为纳米尺寸，两者组成混合磨料;其中，多晶 金刚石微粉为研磨磨料，碳化硼微粉为助磨磨料。二氧化硅溶胶作为助抛剂，为纳米级二氧 化硅溶胶。所述二氧化硅溶胶的固含量为20 %~50 %。
[0013] 优选的，所述金属抛光用复合抛光液，由以下质量百分比的组分组成：多晶金刚石 微粉0.1 %~0.6 %、碳化硼微粉0.1 %~0.6 %、二氧化硅溶胶40 %~50 %、分散剂0.04 %~ 0.06%、pH值调节剂0.001 %~0.004%、腐蚀抑制剂0~0.15%，余量为水。
[0014] 所述多晶金刚石微粉的粒度为50~250nm;所述碳化硼微粉的粒度为50~200nm， 且碳化硼微粉的粒度不大于多晶金刚石微粉的粒度；所述二氧化硅溶胶的粒度为10~ 150nm。优选的，所述多晶金刚石微粉的粒度为80~150nm;所述碳化硼微粉的粒度为80~ 150nm，且碳化硼微粉的粒度不大于多晶金刚石微粉的粒度;所述二氧化硅溶胶的粒度为80 ~150nm。所述多晶金刚石微粉和碳化硼微粉使用前经过净化处理;净化处理后表面杂质含 量低于1 OOppm，在水中有良好的分散性。
[0015]所述分散剂为阿拉伯胶、偏硅酸钠、六偏磷酸钠、乙二醇、丙三醇、油酸钠、十二烷 基苯磺酸钠、十二烷基二乙基醇酰胺、N，N-油酰甲基牛磺酸钠、甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸钠 中的任意一种或组合。
[0016] 所述pH值调节剂为无机碱与有机碱的质量比为1:1~20的复配物;其中，所述无机 碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的任意一种或组合，所述有机碱为乙醇胺。
[0017] 所述腐蚀抑制剂为磷酸钠、硅酸钠、重铬酸钾、二乙醇胺、油酸三乙醇胺中的任意 一种或组合。
[0018] 所用的水为电阻率大于0.1ΜΩ · cm的去离子水。优选的，所用的水为电阻率大于 10ΜΩ · cm的去离子水。
[0019] 本发明的金属抛光用复合抛光液中，多晶金刚石(微粉)是使用爆炸法生产的一种 特殊金刚石，主要由小于20nm的微晶构成，遇到外力挤压冲击时，其微晶容易碎裂。
[0020] 本发明的金属抛光用复合抛光液，由研磨磨料多晶金刚石微粉与助磨磨料碳化硼 微粉复配成混合磨料，辅以助抛剂二氧化硅溶胶，加入分散剂、pH值调节剂、腐蚀抑制剂制 成;该复合抛光液在金属抛光中可显著提高抛光效率，防止磨料在金属工件表面产生镶嵌， 提高工件亮度，减少了下一道工序的处理难度。与传统的二氧化硅抛光液相比，本发明在抛 光体系中引入了研磨磨料多晶金刚石微粉和助磨磨料碳化硼微粉，从而显著提高了抛光效 率，缩短了抛光时间；由于多晶金刚石微粉独特的微晶结构，其在金属抛光加工中遇到外力 挤压冲击容易碎裂的特性，可以防止磨料颗粒在金属工件表面的镶嵌，提高抛光后工件的 亮度，从而减少下一道工序的处理难度，适合推广使用。
[0021 ] -种上述的金属抛光用复合抛光液的制备方法，包括下列步骤：
[0022] 1)取多晶金刚石微粉和碳化硼微粉，加入其总重量5~10倍的水，再加入配方量的 分散剂，超声分散，得润湿磨料；
[0023] 2)向步骤1)所得润湿磨料中依次加入剩余的水和配方量的pH值调节剂、腐蚀抑制 剂和二氧化硅溶胶，搅拌使其分散均匀，即得。
[0024] 步骤1)中，所述多晶金刚石微粉和碳化硼微粉使用前经过净化处理，所述净化处 理为：