[发明专利]微碱性蓝宝石抛光液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及蓝宝石的抛光技术领域，特别是对表面的精抛的抛光液技术。

背景技术

当前市场上的蓝宝石精抛抛光液主要以硅溶胶做抛光摩擦剂。在碱性料件下，硅溶胶的水和氧化硅与蓝宝石表面形成硅酸铝，在机械力的帮助下将坚硬的蓝宝石进行切削、抛光。现在市场上的蓝宝石抛光液固含量高，且效率低，在抛光工艺过程中容易板结，并容易在蓝宝石表面风干，不宜于后续的清洗工艺。传统蓝宝石抛光液的切削率随pH增大而增大。

发明内容

本发明目的在于发明一种抛光效率高、抛光寿命长，抛光过程中不易出现板结、利于后续清洗的高效高精度蓝宝石抛光液。

本发明的有效成份包括粒径为3～300nm的纳米硅溶胶、络和剂和表面活性剂，pH值为7～9.5。

本发明中通过合适的pH值控制抛光液的电导率其实现最优化的抛光性能，采用合理的原料通过化学增强法提高切削速率，配合络和化学增强抛光液的平化效率，有机地改进流体力学性能。该产品可稀释比例高，产品抛光效率高，稳定性强，不易在抛光机以及抛光产料表面沉积，其独特的流体性能在抛光后不宜在蓝宝石表面风干，大大降低了后续清洗工艺的负担。本发明产品与传统蓝宝石抛光液不同，在合理配方调节条件下，蓝宝石抛光切削率，随pH 10.5下降而增高。

为了进一步提高产品的性能，所述纳米硅溶胶、络和剂、表面活性剂分别占抛光液总质量的0.5％～40％、0.05％～2％、0.0002％～2.6％。

所述纳米硅溶胶的粒径优选为15～80nm。

所述pH值优选为7～9。

本发明另一目的在于发明一种制备上述抛光液的制备方法：

先将粒径为3～300nm的纳米硅溶胶颗粒悬浮在水中，再加入络和剂到悬浮液中，然后再加入表面活性剂，最后将悬浮液的pH值调整到7～9.5。

投料时，纳米硅溶胶、络和剂、表面活性剂分别占抛光液总质量的0.5％～40％、0.05％～2％、0.0002％～2.6％。

所述纳米硅溶胶的粒径为15～80纳米。

本发明方法简单、合理，易于生产，产品稳定性好。

本发明所述络和剂可以为柠檬酸钾，或四甲基氢氧化铵，或甘氨酸中的至少一种。

所述表面活性剂可以为硅烷聚二乙醇醚，或聚二乙醇醚，或十二烷基乙二醇醚中的至少一种。

具体实施方式

一、实施例1：

称取100克、粒径约15nm、固含量30％的硅溶胶，加入882克水中，室温下搅拌均匀。再加入柠檬酸钾5.0克，进一步搅匀。继续加入8.0克的硅烷聚二乙醇醚。最后用碳酸钾将pH调到9.5，配成抛光液1000克。

将所制样品在Logitech CDP单面抛光机上抛光。下压：2psi，下盘以及载盘转速50RPM，抛光液流速：100ml/分钟。该抛光液抛光速率为31.2纳米/分钟。抛光机以及抛光产料表面无沉积。

二、实施例2：

称取50克、粒径约50纳米、固含量50％的硅溶胶，加入1822克水中，室温下搅拌均匀。再加入2克四甲基氢氧化铵，进一步搅匀。继续加入1.5克的聚二乙醇醚。最后用碳酸钾将pH分别调到7.5、8.2、8.8、9.5、10.5。分别配成五份抛光液1900克。

将所制样品在Logitech CDP单面抛光机上抛光。下压：2psi，下盘以及载盘转速50RPM，抛光液流速：100ml/分钟。该抛光液抛光速率分别为在pH 7.5、8.2、8.8、9.5、10.5时相应的切削率为72.9、103.1、88.3、66.2、39.8纳米/分钟。抛光机以及抛光产料表面无沉积。

三、实施例3：

称取150克、粒径约50纳米、固含量50％的硅溶胶，加入1722克水中，室温下搅拌均匀。再加入0.5克四甲基氯化铵，1克柠檬酸钾，进一步搅匀。继续加入1克的聚二乙醇醚。最后用硫酸铜将pH调到8.5，配成抛光液1900克。

所制样品在Logitech CDP单面抛光机上抛光。下压：2psi，下盘以及载盘转速50RPM，抛光液流速：100ml/分钟。该抛光液抛光速率为97.9纳米/分钟。抛光机以及抛光产料表面无沉积。

四、实施例4：

称取400克、粒径约15纳米、固含量30％的硅溶胶，加入1502克水中，室温下搅拌均匀。再加入0.5克四甲基氢氧化铵以及0.3克甘氨酸，进一步搅匀。继续加入50克的十二烷基乙二醇醚。最后用硫酸铜将pH调到8.2。配成抛光液1980克。最终电导率为35.8μs。

所制样品在Logitech CDP单面抛光机上抛光。下压：2psi，下盘以及载盘转速50RPM，抛光液流速：100ml/分钟。该抛光液抛光速率为30.2纳米/分钟。抛光机以及抛光产料表面无沉积。