一种蓝宝石研磨液及其制备方法与流程

文档序号:12694800阅读:727来源:国知局

本发明涉及蓝宝石研磨液领域,具体涉及一种悬浮性质稳定易清洗的蓝宝石研磨液及其制备方法。



背景技术:

蓝宝石俗称刚玉,具有优良的机械、光学、化学、电学特性,并且能够耐高温,抗辐射被广泛用于耐磨器件、光学窗口、衬底材料、导弹整流罩等领域。

当前市场上的蓝宝石表面超精密抛光,其抛光液磨料主要为纳米二氧化硅。在碱性条件下,纳米二氧化硅与蓝宝石表面形成硅酸铝,在机械力的作用下对蓝宝石进行磨削、抛光。现在市场上的蓝宝石抛光液磨料含量高,一方面在抛光工艺过程中容易干燥结晶,从而在抛光设备上结块,部分脱落后的残渣形成大颗粒,对蓝宝石晶片表面产生划痕,导致表面质量不合格,需要重新抛光,而部分返抛的蓝宝石晶片则容易因抛光过度而导致厚度过薄而报废,大大降低了蓝宝石晶片的成品率 ;另一方面大部分的结晶容易粘附积累在机台上,机台必须在一段时间后进行大规模清理,否则影响机台的运转,而清理机台往往需要投入过多的人力和时间,导致生产效率的降低。此外高浓度纳米二氧化硅组合物易在蓝宝石表面风干,不利于后续的清洗工艺。因此,研究一种不产生结晶或者结晶缓慢的抛光液就显得尤为重要。



技术实现要素:

本发明解决的技术问题是提供一种悬浮性质稳定易清洗的蓝宝石研磨液。

为了解决上述问题,采用的技术方案为:一种蓝宝石研磨液,包括以下质量份配比的原料:

碳化硅10-12份,石英砂12-14份,黄腐酸3-5份,水50-60份;

其中,碳化硅与石英砂的粒度为微米级;

碳化硅、石英砂和黄腐酸需要进行预处理,方法为:

碳化硅:采用3-4wt.%的氢氧化钠溶液在搅拌状态下超声处理10-20min,溶液用量为碳化硅体积的1.5-2倍;

石英砂:采用1-2 wt.%的氢氧化钠溶液在搅拌状态下超声处理10-20min,溶液用量为石英砂体积的1.5-2倍;

黄腐酸:采用5-7wt.%的H2O2溶液搅拌溶解后,静置1-2小时,然后在60-70℃保温1-1.5小时。

制备方法为:将预处理的含碳化硅的溶液与含石英砂的溶液混合后,根据氢氧化钠的含量滴加盐酸,中和掉80%的氢氧化钠,然后将处理后的混合物在搅拌状态下缓慢加入预处理的黄腐酸溶液中,继续加水至要求的用水量,调节转速100-150r/min,搅拌1-2小时,得到蓝宝石研磨液。

本发明具有如下有益效果:

1、本发明的研磨液中微米级别的碳化硅与石英砂经处理后,与预处理的黄腐酸有一定程度的假态螯合,即部分碳化硅与石英砂被黄腐酸大分子的基团空间腔隙和分子间作用力捕捉,使得研磨液的悬浮性质稳定,经5-10%的稀释后,使用状态只需保持30-40r/min的转速,就能维持研磨液中磨料的均匀分布。

2、易回收,使用后的废弃研磨液可以经过高温加热促进黄腐酸降解的方式,回收其中的磨料,且回收的磨料不再需要预处理,直接与预处理的黄腐酸溶液复配即可。废液中蓝宝石磨屑的回收可以参考现有技术。

具体实施方式

下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本发明,但不以任何方式限制本发明。

实施例1

一种蓝宝石研磨液,包括以下质量份配比的原料:

碳化硅10份,石英砂12份,黄腐酸3份,水50份;

其中,碳化硅与石英砂的粒度为微米级;

碳化硅、石英砂和黄腐酸需要进行预处理,方法为:

碳化硅:采用3wt.%的氢氧化钠溶液在搅拌状态下超声处理15min,溶液用量为碳化硅体积的1.6倍;

石英砂:采用1 wt.%的氢氧化钠溶液在搅拌状态下超声处理10min,溶液用量为石英砂体积的1.6倍;

黄腐酸:采用5wt.%的H2O2溶液搅拌溶解后,静置1.5小时,然后在66℃保温1.2小时。

制备方法为:将预处理的含碳化硅的溶液与含石英砂的溶液混合后,根据氢氧化钠的含量滴加盐酸,中和掉80%的氢氧化钠,然后将处理后的混合物在搅拌状态下缓慢加入预处理的黄腐酸溶液中,继续加水至要求的用水量,调节转速100r/min,搅拌1小时,得到蓝宝石研磨液。

实施例2

一种蓝宝石研磨液,包括以下质量份配比的原料:

碳化硅11份,石英砂13份,黄腐酸5份,水55份;

其中,碳化硅与石英砂的粒度为微米级;

碳化硅、石英砂和黄腐酸需要进行预处理,方法为:

碳化硅:采用4wt.%的氢氧化钠溶液在搅拌状态下超声处理15min,溶液用量为碳化硅体积的2倍;

石英砂:采用2 wt.%的氢氧化钠溶液在搅拌状态下超声处理10min,溶液用量为石英砂体积的2倍;

黄腐酸:采用7wt.%的H2O2溶液搅拌溶解后,静置1小时,然后在65℃保温1小时。

制备方法为:将预处理的含碳化硅的溶液与含石英砂的溶液混合后,根据氢氧化钠的含量滴加盐酸,中和掉80%的氢氧化钠,然后将处理后的混合物在搅拌状态下缓慢加入预处理的黄腐酸溶液中,继续加水至要求的用水量,调节转速100r/min,搅拌2小时,得到蓝宝石研磨液。

实施例3

一种蓝宝石研磨液,包括以下质量份配比的原料:

碳化硅12份,石英砂14份,黄腐酸5份,水60份;

其中,碳化硅与石英砂的粒度为微米级;

碳化硅、石英砂和黄腐酸需要进行预处理,方法为:

碳化硅:采用3wt.%的氢氧化钠溶液在搅拌状态下超声处理20min,溶液用量为碳化硅体积的1.5倍;

石英砂:采用2 wt.%的氢氧化钠溶液在搅拌状态下超声处理15min,溶液用量为石英砂体积的1.5倍;

黄腐酸:采用6wt.%的H2O2溶液搅拌溶解后,静置2小时,然后在70℃保温1.5小时。

制备方法为:将预处理的含碳化硅的溶液与含石英砂的溶液混合后,根据氢氧化钠的含量滴加盐酸,中和掉80%的氢氧化钠,然后将处理后的混合物在搅拌状态下缓慢加入预处理的黄腐酸溶液中,继续加水至要求的用水量,调节转速100r/min,搅拌1.5小时,得到蓝宝石研磨液。

实施例4

一种蓝宝石研磨液,包括以下质量份配比的原料:

碳化硅12份,石英砂12份,黄腐酸4份,水58份;

其中,碳化硅与石英砂的粒度为微米级;

碳化硅、石英砂和黄腐酸需要进行预处理,方法为:

碳化硅:采用3.5wt.%的氢氧化钠溶液在搅拌状态下超声处理10min,溶液用量为碳化硅体积的2倍;

石英砂:采用1.5 wt.%的氢氧化钠溶液在搅拌状态下超声处理10min,溶液用量为石英砂体积的1.5倍;

黄腐酸:采用5t.%的H2O2溶液搅拌溶解后,静置1.5小时,然后在60℃保温1小时。

制备方法为:将预处理的含碳化硅的溶液与含石英砂的溶液混合后,根据氢氧化钠的含量滴加盐酸,中和掉80%的氢氧化钠,然后将处理后的混合物在搅拌状态下缓慢加入预处理的黄腐酸溶液中,继续加水至要求的用水量,调节转速150r/min,搅拌1小时,得到蓝宝石研磨液。

本领域技术人员应理解,以上实施例仅是示例性实施例,在不背离本发明的精神和范围的情况下,可以进行多种变化、替换以及改变。

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