[发明专利]塑性软金属材料专用抛光液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于抛光液技术领域，主要用于塑性软金属材料铌及其合金的超精密抛光，也适用于其他类似塑性软金属材质的超精密抛光，该抛光液优点在于能够有效提高加工表面质量和加工效率，同时还可以在加工过程中起到冷却、润滑，吸附和清洗的作用，适用于航空航天制造工程及机械制造等行业。

背景技术

铌及铌合金因具有强度高、塑性好、抗腐蚀性能等优异特点，成为继钢、镁、铝之后的新型金属，被广泛应用在航空航天、石油化工、医疗等领域，它的加工方式和加工精度也日益受到重视。在它的精密抛光中，通常采用化学或电化学的加工方式，所用的抛光液为酸性溶液，不容易加工出均匀的表面质量。在化学机械抛光中，必须采用性能很好的化学机械抛光液才能达到预期的抛光效果，而通常这种抛光液的价格昂贵。传统的抛光液一般又不含有磨料，磨料一般嵌在比工件更软的研磨工具里，研磨时，从研磨工具露出的磨料容易和抛光液混合不均匀，加工出的表面易产生纹路，表面精度低。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的普通抛光液对铌及铌合金抛光后，加工表面容易产生缺陷，有抛光纹路，难以达到镜面抛光效果等问题，而提供一种容易抛光，不产生抛光纹路，可以得到镜面抛光效果的铌及铌合金专用抛光液。使用时，只需将配置好的专用抛光液添加在抛光垫上，放置工件进行加工即可，操作简单，效率高，成本低，无污染。

本发明的塑性软金属材料专用抛光液，其特征在于：磨料主要以粒径为0.25～0.5μm的金刚石微粉为磨料，溶剂为煤油，添加剂为混合脂和工业猪油或凡士林，抛光液是通过磨料、溶剂和添加剂按一定的体积比：2％的光亮剂、3％的磨料、15％的添加剂、80％的煤油配制而成，在精密超精密抛光过成中起到润滑、冷却、吸附、清洗和工件表面成膜的作用，以获得最佳的抛光效果。

根据使用的环境温度不同来控制添加剂的各成分体积百分比：

①当使用的环境温度为5～15℃时，添加剂是由体积百分比为30％猪油、30％硬脂酸颗粒（C₁₇H₃₅COOH）、20％植物油、20％锭子油组成；

②当使用的环境温度为15～25℃时，添加剂是由体积百分比为25％猪油、20％硬脂酸颗粒（C₁₇H₃₅COOH）、30％植物油、25％锭子油组成；

③当使用的环境温度为25～35℃时，添加剂是由体积百分比为25％凡士林、25％硬脂酸颗粒（C₁₇H₃₅COOH）、30％植物油、20％锭子油组成。

上述的铌及铌合金专用抛光液的制备方法，具体步骤如下：

①将粒径为0.25～0.5μm的金刚石微粉加到熔化的猪油或凡士林中，搅拌均匀。

②在①中加入煤油，搅拌混合均匀，冷却至室温备用。

③将硬脂酸颗粒（C17H35COOH）、植物油、锭子油按照在不同环境温度下的体积比，加入到干净的容器中，搅拌均匀，再加入光亮剂搅拌均匀，密封储存。

④将上述②和③得到的溶液混合搅拌均匀即可。

本发明的专用抛光液还具有以下特点：该抛光液加工后的铌合金工件表面质量均匀，无抛光纹路，可达镜面抛光效果。同时，该抛光液还可以在加工过程中起到冷却、润滑，吸附和清洗的作用，也可以用于类似塑性软金属材质的镜面抛光加工，操作简单。与传统的抛光液不同，属于含有磨料的液态抛光混合剂，抛光时不用另加磨料；配置存储好的抛光液可以直接使用，效率高、成本低、无污染；添加光亮剂可以有效提高加工表面的光洁度；工件容易抛光，无抛光纹路，加工表面质量好。

附图说明

图1为实施例1抛光后所加工效果的EMS图；

图2为实施例1抛光后粗糙度测量结果图；

图3为实施例2抛光后所加工效果的EMS图；

图4为实施例2抛光后粗糙度测量结果图；

图5为对比例抛光后粗糙度测量结果图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实例来验证专用抛光液的抛光效果，并与传统的抛光液进行对比实验突出本发明的优越性。

实施例1

⑴实施条件

实验设备：BDE-1B变频调速光学二轴研磨抛光机，北京时代表面粗糙度测量仪TR300，图像采集显微镜+松下WV-CP460；

研抛条件：环境温度10℃，专用抛光液，铌及铌合金工件，专用丝绸抛光垫；