一种含有氧化硅和金刚石的不锈钢研磨液及其制备方法与流程

本发明属于材料
技术领域：
，具体涉及一种含有氧化硅和金刚石的不锈钢研磨液及其制备方法。
背景技术：
：不锈钢是一种重要的结构钢，主要成分为镍、铬，硬度较高，具有良好的耐腐蚀、耐高温、耐低温、耐磨损等特性，在航天、原子能、海洋开发、石油化工、汽车、建筑装潢、家用电器、厨房器皿等行业得到了广泛应用，是国民经济各部门发展的重要钢铁材料。同时，还是一种可回炉再生的钢铁材料，可以循环再生利用，节约能源和资源，实现绿色环保。随着电子通讯技术的发展，不锈钢材料受到手机行业越来越多的青睐，部分手机部件如：LOGO标志、喇叭网、侧按键、卡托、卡针等均采用不锈钢材料。但是由于手机行业对材料的精密要求，上述手机部件抛光后都需要达到镜面效果，对不锈钢的研磨提出了更高的要求：研磨后的表面划痕少且浅，利于后续精光。中国专利申请CN107603492A公开了一种环保型金刚石研磨液及其制备工艺，所述环保型金刚石研磨液包含磨料、溶剂、乳化剂、增稠剂和悬浮剂，其中，磨料含有多晶金刚石微粉、类多金刚石微粉、单晶金刚石微粉中的至少一种。该环保型金刚石研磨液具有工作范围宽、稳定时间长、研磨速度稳定可多控等优点，但在研磨中，磨料粒径较大的金刚石(5～50μm或50～200μm)会造成材料表面留下划痕、凹痕和微裂痕，影响后续精抛光，还会存在沉降的情况；粒径较小的金刚石(0.01～50nm或50～500nm)会镶嵌入划痕、凹痕和微裂痕中，影响材料的亮度。中国专利申请CN104152906A公开了一种用于加工超光滑不锈钢表面的抛光液及其应用，所述抛光液包括研磨颗粒、氧化剂、金属缓蚀剂和余量水，其中，所述研磨颗粒选自单晶金刚石、聚晶金刚石、三氧化二铝、二氧化锆、二氧化铈、煅制氧化硅和胶体二氧化硅中的至少一种。该抛光液能够有效实现高不锈钢材料去除速率，并且在不锈钢表面形成一层致密的钝化膜，防止在抛光过程中出现过腐蚀，但在使用中发现，该抛光液研磨颗粒含量高，并且没有添加悬浮剂，研磨颗粒容易产生沉降，影响溶液稳定性，进而影响研磨抛光效果。因此，迫切需要一种均匀稳定的含有氧化硅和金刚石的不锈钢研磨液及其制备方法，该研磨液可显著减少不锈钢表面的划痕、凹陷和磨料镶嵌，具有明显的镜面效果。技术实现要素：本发明旨在提供一种均匀稳定的含有氧化硅和金刚石的不锈钢研磨液及其制备方法，该研磨液可显著减少不锈钢表面的划痕、凹陷和磨料镶嵌，具有明显的镜面效果。为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种含有氧化硅和金刚石的不锈钢研磨液，所述不锈钢研磨液由以下原料及其重量百分含量制成：氧化硅精抛液30～60％、金刚石粉体0.5～2％、微晶纤维素1～5％、悬浮剂0.005～0.02％和余量水。进一步地，所述不锈钢研磨液由以下原料及其重量百分含量制成：氧化硅精抛液30～50％、金刚石粉体0.5～1％、微晶纤维素3～5％、悬浮剂0.005～0.01％和余量水。更进一步地，所述不锈钢研磨液由以下原料及其重量百分含量制成：氧化硅精抛液30％、金刚石粉体0.5％、微晶纤维素3％、悬浮剂0.005％和余量水。进一步地，所述金刚石粉体粒径为1～5μm。更进一步地，所述氧化硅精抛液由以下原料及其重量百分含量制成：氧化硅溶胶35～50％、络合剂0.5～5％、缓蚀剂0.05～0.5％、光亮剂0.5～3％和余量水。进一步地，所述络合剂选自己二胺、三己醇胺、乙二胺四乙酸二钠、甘氨酸和柠檬酸中的一种或多种；所述缓蚀剂选自硫脲、多聚磷酸钠、硅酸钠、钼酸钠、钨酸钠和苯甲酸钠中的一种或多种；所述光亮剂选自过硫酸钠、过硫酸铵、硝酸铁、过氧化氢和高锰酸钾中的一种或多种。更进一步地，所述氧化硅精抛液中的固体粒径为60～150nm。进一步地，所述悬浮剂选自甘油、聚乙二醇400、六偏磷酸钠、吐温80、十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或多种。另外的，本发明还提供了一种所述不锈钢研磨液的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：取相应量氧化硅精抛液加入相应量的水，搅拌均匀，再加入相应量的悬浮剂，搅拌均匀，最后加入相应量的金刚石粉体，搅拌至均匀，超声震荡10～60min，即得。另外的，本发明还提供了一种所述不锈钢研磨液或所述制备方法制备的不锈钢研磨液在不锈钢研磨中的应用。申请人在实践中惊喜的发现，本发明采用粒径为1～5μm的金刚石粉体和固体粒径为60～150nm的氧化硅精抛液，加入微晶纤维素相互作用制成的不锈钢研磨液均匀稳定，可以使研磨后的不锈钢材料具有明显的镜面效果。由试验例1可以看出，本发明实施例1～6制备的不锈钢研磨液均匀稳定，可显著减少不锈钢表面的划痕、凹陷和磨料镶嵌，具有明显的镜面效果，而对比例1(金刚石粒径500nm)制备的不锈钢研磨液会造成少量划痕、凹痕和镶嵌，材料不产生镜面效果；对比例2(金刚石粒径50μm)制备的不锈钢研磨液会产生少量沉降，留下较多划痕、凹陷，材料不产生镜面效果。同时，氧化硅精抛液中加入微晶纤维素，可显著减少磨料的镶嵌，由试验例1的对比例4(去掉微晶纤维素)可见，去掉微晶纤维素的不锈钢研磨液会产生少量沉降、划痕、凹陷，具有较多的磨料镶嵌，从而造成了不锈钢材料没有镜面效果。本发明具有以下优点：(1)本发明制备的含有氧化硅和金刚石的不锈钢研磨液，各组分相互作用，制成的不锈钢研磨液均匀稳定，可以使研磨后的不锈钢材料表面划痕少且浅，具有明显的镜面效果，有利于后续精光，可广泛应用于手机等精密仪器的部件中。(2)本发明制备的含有氧化硅和金刚石的不锈钢研磨液，采用粒径为1～5μm的金刚石粉体可显著减少划痕、凹陷和镶嵌，加入微晶纤维素可减少固体颗粒的沉降，更大程度的减少研磨颗粒镶嵌的情况。附图说明图1为本发明实施例1制备的含有氧化硅和金刚石的不锈钢研磨液SEM图。图2为不锈钢材料用本发明实施例1制备的含有氧化硅和金刚石的不锈钢研磨液研磨前表面。图3为不锈钢材料用本发明实施例1制备的含有氧化硅和金刚石的不锈钢研磨液研磨后表面。具体实施方式以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例。其中，本发明所用试剂为常用试剂，均可于常规试剂生产销售厂家购买。氧化硅精抛液制备：由氧化硅溶胶45％、乙二胺四乙酸二钠2％、多聚磷酸钠0.2％、过硫酸钠1％和余量水制成，制备方法为：取相应量氧化硅溶胶和水，搅拌均匀，再依次加入相应量的乙二胺四乙酸二钠、多聚磷酸钠和过硫酸钠，搅拌均匀，用过滤器循环过滤25min，即得。实施例1～6含有氧化硅和金刚石的不锈钢研磨液由表1所示原料及其重量百分含量制成。表1实施例1～6含有氧化硅和金刚石的不锈钢研磨液原料及质量百分含量制备方法：取相应量氧化硅精抛液加入相应量的水，搅拌均匀，再加入相应量的悬浮剂，搅拌均匀，最后加入相应量的金刚石粉体，搅拌至均匀，超声震荡10～60min，即得。对比例1不锈钢研磨液与实施例1不同之处在于，所述对比例1金刚石粉体的粒径为500nm，其余参数及操作参考实施例1。对比例2不锈钢研磨液与实施例1不同之处在于，所述对比例2金刚石粉体的粒径为50μm，其余参数及操作参考实施例1。对比例3不锈钢研磨液与实施例1不同之处在于，所述对比例3去掉金刚石粉体，增加水含量，其余参数及操作参考实施例1。对比例4不锈钢研磨液与实施例1不同之处在于，所述对比例4去掉微晶纤维素，增加水含量，其余参数及操作参考实施例1。试验例1研磨不锈钢表面质量试验1.试验材料：实施例1～6和对比例1～4制备的研磨液。2.试验条件及方法：参见表2。表2研磨不锈钢表面质量试验条件3.试验结果：参见表3。表3研磨不锈钢表面质量结果组别溶液状况划痕、凹陷镶嵌镜面效果实施例1均匀、无沉降较少无明显实施例2均匀、无沉降较少无明显实施例3均匀、无沉降较少无明显实施例4均匀、无沉降较少无明显实施例5均匀、无沉降较少无明显实施例6均匀、无沉降较少无明显对比例1均匀、无沉降少量少量无对比例2少量沉降较多无无对比例3均匀、无沉降较多无无对比例4少量沉降少量较多无由表3可见，本发明实施例1～6制备的不锈钢研磨液均匀、无沉淀，研磨不锈钢后的表面划痕、凹陷较少，无磨料镶嵌的情况，表面光亮，具有明显的镜面效果，具体可见图2和图3不锈钢材料用本发明实施例1制备的不锈钢研磨液研磨前、后表面情况。而对比例1～4研磨后的不锈钢材料均无镜面效果，其中，对比例1(500nm粒径金刚石)会留下少量划痕、凹陷和镶嵌；对比例2(50μm粒径金刚石)会产生少量沉降，留下较多划痕、凹陷；对比例3(去掉金刚石)会留下较多划痕、凹陷；对比例4(去掉微晶纤维素)会产生少量沉降、划痕、凹陷，较多的磨料镶嵌。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属
技术领域：
中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。当前第1页1 2 3