[发明专利]一种不锈钢表面超精密加工专用纳米浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及抛光材料制备技术领域，特别是一种用于304不锈钢的表面超精密加工专用纳米浆料及其制备方法。

背景技术

不同的表面加工工艺使不锈钢表面各异，使其在应用中具有独到之处。用于不锈钢表面加工的技术大致有五类，轧制技术、机械表面加工、化学表面加工、网纹表面加工和彩色表面加工。根据经验不锈钢进行表面精加工时粗抛工序正常使用1-1.5微米的氧化铝作为磨料，而精抛过程使用的为大粒径的二氧化硅抛光液。不同的不锈钢抛光工件可以结合使用不同的抛光加工技术使不锈钢达到高表面光泽和精加工均匀性的效果。

化学抛光处理技术是目前公认的金属表面抛光的有效手段。不锈钢较铜和铝及其合金而言是较难抛光的金属，不使用带污染性的抛光液成分(如HNO3，氧化性强)抛光效果往往比较差，针对不锈钢的抛光液报道较少，环保型的不锈钢抛光液更是甚少。不锈钢抛光液大多数是化学抛光，化学抛光液存在的主要问题是多数抛光液含硝酸以及采用“三酸”抛光液，作业时产生大量NOx有害气体，污染环境危害人体健康。抛光液主要为三酸(硫酸、盐酸、硝酸)都是依靠抛光液里的化学成分起作用从而达到去除不锈钢表皮使不锈钢表面达到银亮效果。

不锈钢的抛光处理过程往往会产生严重的环境污染和危害人体健康的气体。研制环保型的不锈钢抛光液具有广阔的发展前景。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种不锈钢表面超精密加工专用纳米浆料(即抛光液)及其制备方法，该纳米浆料可增强不锈钢抛光过程中胶体二氧化硅对不锈钢的去除速率，同时可以使钢材获得镜面。产品的可稀释比例高，稳定性强，成本较低，不污染环境及腐蚀设备。

本发明提供的一种不锈钢表面超精密加工专用纳米浆料，按重量百分比由以下组分组成：硅溶胶90-94％，抛光加速剂0.05-2％，光亮剂0.05-3％，缓蚀剂0.05-1％，pH值调节剂0.05-2％，余量为去离子水；

所述的抛光加速剂是强氧化性盐类与常规无机盐的混合物，两者的重量比为氧化性盐类：常规无机盐＝1:1-5；

所述的光亮剂是甘油、PFG-400、三乙醇胺中的一种或多种的混合物；

所述的缓蚀剂是BTA、咪唑中的一种或多种的混合物；

所述的pH值调节剂是乙二胺、三乙醇胺、三乙烯四胺或乙醇胺中的一种或多种的混合物；

优选地，所述的硅溶胶是粒径40-150nm的纳米硅溶胶。

优选地，所述的强氧化性盐类是碘酸钾、过硫酸钾中的一种或多种的混合物。

优选地，所述常规无机盐是氯化钾、溴化钠、氯化钠、四甲基氢氧化铵中的一种或多种的混合物。

优选地，所述强氧化性盐类与常规无机盐的重量比为1:3。

上述不锈钢表面超精密加工专用纳米浆料的制备方法，依次按如下步骤进行：在室温条件下，一边搅拌、一边将抛光加速剂加入到去离子水中，待完全溶解后，得混合水溶液；静置、冷却至室温，将混合水溶液加入硅溶胶中，边加边搅拌，控制加入流量在90-110ml/min，充分搅拌混合均匀；接着将光亮剂溶解在去离子水中，配成水溶液后加入到硅溶胶中，边加边搅拌，流量控制在90-110ml/min；再将缓蚀剂溶解在去离子水中，配成水溶液后加入到上述抛光液中；最后用pH值调节剂将抛光液的pH值控制在9.0-12.5，即成为用于不锈钢抛光的抛光液。

本发明提供的一种不锈钢表面超精密加工专用纳米浆料及其制备方法，该纳米浆料，配伍及配比科学合理，增强不锈钢抛光过程中胶体二氧化硅对不锈钢的去除速率，同时可以使钢材获得镜面。此外本发明的抛光液配制方法简单，产品的可稀释比例高，稳定性强，成本较低，不污染环境及腐蚀设备。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

以下结合实施例，对本发明作进一步的说明。下面的说明是采用例举的方式，但本发明的保护范围不应局限于此。

实施例1：

本实施例的具体制备步骤如下：

(1)备料：分别取过硫酸钾10g、氯化钠30g、去离子水335g、BTA25g、甘油50g、纳米硅(SiO2)溶胶(40-50nm，40wt％)4500g、乙二胺50g，备用；

(2)抛光加速剂配制：将备用的过硫酸钾和氯化纳混合后，在室温条件下，一边搅拌、一边将其加入到备用的去离子水中，待完全溶解后，成为抛光加速剂溶液，备用；