一种机械部件抛光液的制备方法与流程

文档序号:12107315阅读:390来源:国知局

本发明涉及一种机械部件抛光液的制备方法,属于抛光液制备技术领域。



背景技术:

抛光液是一种不含任何硫、磷、氯添加剂的水溶性抛光剂,抛光液具有良好的去油污,防锈,清洗和增光性能,并能使金属制品超过原有的光泽。性能稳定、无毒,对环境无污染等作用。

工业生产时,多用酸性抛光液,这种抛光液酸性强,对环境并且抛光后清洗程序困难,除此以外,酸性抛光液会严重腐蚀抛光设备,形成金属离子污染,使工件性能下降;而碱性抛光液配制方面合适的氧化性能高的氧化剂难找,而且抛光液在碱性环境下不稳定,所以,碱性抛光液一直没有使用到工业生产。

二氧化硅抛光液中也存在一些问题,例如,此种抛光液中含有氨水或有机胺,氨水有挥发性,并且会和光刻胶发生反应,因此,应用时需要使用密闭的机台或者隔离的区域和光刻区域分离。除此以外,聚合作用是硅溶胶磨料的最大一个缺点,容易在抛光液中形成凝胶,因此在配置抛光液的过程中,溶液pH值的控制非常严格,因为抛光液的pH值是影响硅酸聚合最重要的原因。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题:针对现有的二氧化硅抛光液容易在抛光中形成凝胶,影响抛光效果,使得抛光后的机械部件表面光亮度较差,粗糙度较高的问题,本发明首先利用稻壳为原材料,制备得到二氧化硅,再将碳酸铈与氯化钠溶液进行混合球磨后,得到混合浆料,接着将其与硝酸溶液以及得到的二氧化硅进行搅拌并抽滤,收集滤饼,再将其置于管式炉中煅烧,得到氧化铈包覆二氧化硅,最后将其与十二烷基磺酸钠、乙醇溶液进行超声分散,再经氢氧化钠溶液调节pH即可。本发明制备的机械部件抛光液抛光效果好,不会在抛光过程中形成凝胶,稳定性好,抛光后的机械部件表面光亮,平滑。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:

(1)称取300~500g稻壳装入管式炉中,在氮气氛围下,加热至550~650℃,热解5~8min,随炉冷却至室温,取出得稻壳热解灰,将稻壳热解灰浸泡在600~800mL质量分数为10%氢氧化钠溶液中,在90~100℃恒温水浴下,搅拌2~3h,随后过滤,收集滤液;

(2)以1~2L/min速率向上述滤液中通入二氧化碳气体,并对通入二氧化碳气体的滤液进行加热直至其沸腾,保温1~2h后,转入离心机中,以6000~8000r/min离心分离,收集沉淀,用去离子水洗涤沉淀2~3次后,再将洗涤后的沉淀置于马弗炉中,在700~800℃下煅烧2~3h,得二氧化硅;

(3)称取6~12g碳酸铈装入球磨罐中,加入10~20mL质量分数为5%氯化钠溶液,混合均匀后置于球磨机上,以150~180r/min球磨3~4h,得混合浆料,向混合浆料中加入80~100mL质量分数为1%硝酸溶液,50~80g上述二氧化硅,以600~800r/min搅拌1~2h,随后真空抽滤,收集得滤饼;

(4)用去离子水洗涤上述滤饼3~5次后,转入真空干燥箱中,在105~110℃下干燥至恒重,再将干燥后的滤饼置于管式炉中,以20℃/min加热至800~900℃,并保持温度煅烧3~5h,得氧化铈包覆二氧化硅;

(5)称取1~2g上述氧化铈包覆二氧化硅,2~4g十二烷基磺酸钠,依次加入至100~200mL质量分数为20%乙醇溶液中,以500W超声波超声分散1~2h,得悬浮液,并用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节悬浮液pH为10.5~11.0,得机械部件抛光液。

本发明的应用方法:将所需抛光的机械部件表面进行清洁干燥后,再将本发明制备的机械部件抛光液均匀的涂覆于干燥后的机械部件表面后,置于抛光机中,于抛光压力25~28kPa,抛光盘与抛光垫转速65~70r/min条件下,进行抛光30~35min,用去离子水冲洗后,干燥即可。经检测,抛光后的机械部件表面粗糙度为0.04~0.08μm,抛光速率为0.9~1.5μm/h。

本发明与其他方法相比,有益技术效果是:

(1)本发明制备的机械部件抛光液稳定性好,不会在抛光过程中形成凝胶,抛光速率快,达到0.9~1.5μm/h;

(2)本发明制备的机械部件抛光液抛光效果好,抛光后表面光滑,表面粗糙度为0.04~0.08μm;

(3)本发明制备步骤简单,所需原材料获取简易,成本低廉。

具体实施方式

首先称取300~500g稻壳装入管式炉中,在氮气氛围下,加热至550~650℃,热解5~8min,随炉冷却至室温,取出得稻壳热解灰,将稻壳热解灰浸泡在600~800mL质量分数为10%氢氧化钠溶液中,在90~100℃恒温水浴下,搅拌2~3h,随后过滤,收集滤液;以1~2L/min速率向上述滤液中通入二氧化碳气体,并对通入二氧化碳气体的滤液进行加热直至其沸腾,保温1~2h后,转入离心机中,以6000~8000r/min离心分离,收集沉淀,用去离子水洗涤沉淀2~3次后,再将洗涤后的沉淀置于马弗炉中,在700~800℃下煅烧2~3h,得二氧化硅;称取6~12g碳酸铈装入球磨罐中,加入10~20mL质量分数为5%氯化钠溶液,混合均匀后置于球磨机上,以150~180r/min球磨3~4h,得混合浆料,向混合浆料中加入80~100mL质量分数为1%硝酸溶液,50~80g上述二氧化硅,以600~800r/min搅拌1~2h,随后真空抽滤,收集得滤饼;再用去离子水洗涤上述滤饼3~5次后,转入真空干燥箱中,在105~110℃下干燥至恒重,再将干燥后的滤饼置于管式炉中,以20℃/min加热至800~900℃,并保持温度煅烧3~5h,得氧化铈包覆二氧化硅;最后称取1~2g上述氧化铈包覆二氧化硅,2~4g十二烷基磺酸钠,依次加入至100~200mL质量分数为20%乙醇溶液中,以500W超声波超声分散1~2h,得悬浮液,并用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节悬浮液pH为10.5~11.0,得机械部件抛光液。

实例1

首先称取500g稻壳装入管式炉中,在氮气氛围下,加热至650℃,热解8min,随炉冷却至室温,取出得稻壳热解灰,将稻壳热解灰浸泡在800mL质量分数为10%氢氧化钠溶液中,在100℃恒温水浴下,搅拌3h,随后过滤,收集滤液;以2L/min速率向上述滤液中通入二氧化碳气体,并对通入二氧化碳气体的滤液进行加热直至其沸腾,保温2h后,转入离心机中,以8000r/min离心分离,收集沉淀,用去离子水洗涤沉淀3次后,再将洗涤后的沉淀置于马弗炉中,在800℃下煅烧3h,得二氧化硅;称取12g碳酸铈装入球磨罐中,加入20mL质量分数为5%氯化钠溶液,混合均匀后置于球磨机上,以180r/min球磨4h,得混合浆料,向混合浆料中加入100mL质量分数为1%硝酸溶液,80g上述二氧化硅,以800r/min搅拌2h,随后真空抽滤,收集得滤饼;再用去离子水洗涤上述滤饼5次后,转入真空干燥箱中,在110℃下干燥至恒重,再将干燥后的滤饼置于管式炉中,以20℃/min加热至900℃,并保持温度煅烧5h,得氧化铈包覆二氧化硅;最后称取2g上述氧化铈包覆二氧化硅,4g十二烷基磺酸钠,依次加入至200mL质量分数为20%乙醇溶液中,以500W超声波超声分散2h,得悬浮液,并用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节悬浮液pH为11.0,得机械部件抛光液。

将所需抛光的机械部件表面进行清洁干燥后,再将本发明制备的机械部件抛光液均匀的涂覆于干燥后的机械部件表面后,置于抛光机中,于抛光压力26kPa,抛光盘与抛光垫转速70r/min条件下,进行抛光35min,用去离子水冲洗后,干燥即可。经检测,抛光后的机械部件表面粗糙度为0.08μm,抛光速率为1.5μm/h。

实例2

首先称取300g稻壳装入管式炉中,在氮气氛围下,加热至550℃,热解5min,随炉冷却至室温,取出得稻壳热解灰,将稻壳热解灰浸泡在600mL质量分数为10%氢氧化钠溶液中,在90℃恒温水浴下,搅拌2h,随后过滤,收集滤液;以1L/min速率向上述滤液中通入二氧化碳气体,并对通入二氧化碳气体的滤液进行加热直至其沸腾,保温1h后,转入离心机中,以6000r/min离心分离,收集沉淀,用去离子水洗涤沉淀2次后,再将洗涤后的沉淀置于马弗炉中,在700℃下煅烧2h,得二氧化硅;称取6g碳酸铈装入球磨罐中,加入10mL质量分数为5%氯化钠溶液,混合均匀后置于球磨机上,以150r/min球磨3h,得混合浆料,向混合浆料中加入80mL质量分数为1%硝酸溶液,50g上述二氧化硅,以600r/min搅拌1h,随后真空抽滤,收集得滤饼;再用去离子水洗涤上述滤饼3次后,转入真空干燥箱中,在105℃下干燥至恒重,再将干燥后的滤饼置于管式炉中,以20℃/min加热至800℃,并保持温度煅烧3h,得氧化铈包覆二氧化硅;最后称取1g上述氧化铈包覆二氧化硅,2g十二烷基磺酸钠,依次加入至100mL质量分数为20%乙醇溶液中,以500W超声波超声分散1h,得悬浮液,并用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节悬浮液pH为10.5,得机械部件抛光液。

将所需抛光的机械部件表面进行清洁干燥后,再将本发明制备的机械部件抛光液均匀的涂覆于干燥后的机械部件表面后,置于抛光机中,于抛光压力25kPa,抛光盘与抛光垫转速65r/min条件下,进行抛光30min,用去离子水冲洗后,干燥即可。经检测,抛光后的机械部件表面粗糙度为0.04μm,抛光速率为0.9μm/h。

实例3

首先称取400g稻壳装入管式炉中,在氮气氛围下,加热至600℃,热解7min,随炉冷却至室温,取出得稻壳热解灰,将稻壳热解灰浸泡在700mL质量分数为10%氢氧化钠溶液中,在95℃恒温水浴下,搅拌2h,随后过滤,收集滤液;以2L/min速率向上述滤液中通入二氧化碳气体,并对通入二氧化碳气体的滤液进行加热直至其沸腾,保温1h后,转入离心机中,以7000r/min离心分离,收集沉淀,用去离子水洗涤沉淀2次后,再将洗涤后的沉淀置于马弗炉中,在750℃下煅烧3h,得二氧化硅;称取7g碳酸铈装入球磨罐中,加入15mL质量分数为5%氯化钠溶液,混合均匀后置于球磨机上,以170r/min球磨3h,得混合浆料,向混合浆料中加入90mL质量分数为1%硝酸溶液,70g上述二氧化硅,以700r/min搅拌2h,随后真空抽滤,收集得滤饼;再用去离子水洗涤上述滤饼4次后,转入真空干燥箱中,在107℃下干燥至恒重,再将干燥后的滤饼置于管式炉中,以20℃/min加热至850℃,并保持温度煅烧4h,得氧化铈包覆二氧化硅;最后称取1g上述氧化铈包覆二氧化硅,3g十二烷基磺酸钠,依次加入至150mL质量分数为20%乙醇溶液中,以500W超声波超声分散2h,得悬浮液,并用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节悬浮液pH为10.7,得机械部件抛光液。

将所需抛光的机械部件表面进行清洁干燥后,再将本发明制备的机械部件抛光液均匀的涂覆于干燥后的机械部件表面后,置于抛光机中,于抛光压力27kPa,抛光盘与抛光垫转速67r/min条件下,进行抛光32min,用去离子水冲洗后,干燥即可。经检测,抛光后的机械部件表面粗糙度为0.06μm,抛光速率为1.2μm/h。

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