[发明专利]用于加工超光滑不锈钢表面的抛光液及其应用

说明书

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体而言，本发明涉及一种用于加工超光滑不锈钢表面的抛光液及其应用。

背景技术

由于不锈钢具有优良的机械性能和很强的耐腐蚀性，其被广泛应用于制造领域。近年来，随着不锈钢表面质量的不断提高，其被逐渐应用于精密仪器基底材料和生物材料中，如超疏水薄膜基底材料、薄膜太阳能电池基板材料、显示器和传感器中薄膜晶体管柔性基板材料和血管内支架材料等。为了实现满意的器件工作性能，要求不锈钢具有低的表面粗糙度、低的缺陷数量和好的平面度。以显示器中薄膜晶体管柔性基板材料为例，随着超薄柔性显示器技术的发展，基板材料作为柔性显示器最重要的组件之一，决定了其发展方向。不锈钢基板具有与玻璃基板相近的热膨胀系数，此外还具有耐高温、重量轻、可卷曲、抗腐蚀能力强、阻水阻氧、适用滚到滚制程、可制作大尺寸和复杂形状、成本低廉等优点。因此，不锈钢被认为是下一代超薄柔性显示器的理想基板材料。目前，平板显示行业要求不锈钢基板具有极低的表面粗糙度。但是目前工业上主要采用抛光蜡和抛光膏抛光不锈钢。由于是干磨剂，抛光蜡和抛光膏很难均匀地分布在不锈钢表面，在抛光过程中不锈钢热变形较大，并且研磨颗粒通常为金刚石，硬度大、颗粒直径大且颗粒直径分布较宽，很容易在加工后表面形成微米级的滑痕和凹痕。

因此，研制能够实现超光滑不锈钢表面的抛光液至关重要。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于加工超光滑不锈钢表面的抛光液及其应用，该抛光液能够有效地实现高的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，从而获得超光滑不锈钢表面。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种用于加工超光滑不锈钢表面的抛光液，包括：

0.01～40wt％的研磨颗粒；

0～10wt％的氧化剂；

0～5wt％的金属缓蚀剂；以及

余量的水，

其中，

所述研磨颗粒为选自单晶金刚石、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，

所述氧化剂为选自高碘酸盐、碘酸盐、高氯酸盐、过硫酸盐、过氧化氢中的至少一种，

所述金属缓蚀剂为选自含氮杂环衍生物、含硫杂环衍生物和同时含有氮、硫的杂环衍生物中的至少一种。

根据本发明实施例的用于加工超光滑不锈钢表面的抛光液通过采用化学反应和机械研磨的协同作用，能够有效地实现高的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，从而获得超光滑不锈钢表面，并且该不锈钢可以应用于精密仪器基底材料和生物材料中，如超疏水薄膜基底材料、薄膜太阳能电池基板材料、显示器和传感器中薄膜晶体管柔性基板材料和血管内支架材料等。

另外，根据本发明上述实施例的用于加工超光滑不锈钢表面的抛光液还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述金属缓蚀剂选自1,2,4-三唑、苯并三氮唑、4-甲基-1H-苯并三氮唑、5-甲基-1H-苯并三氮唑、5,6-二甲基-1H-苯并三氮唑、咪唑、2-巯基噻唑啉、2-巯基苯骈噻唑、2-氨基苯并咪唑、2-巯基苯并咪唑、2-甲基苯并咪唑中的至少一种。由此，可以在不锈钢表面形成一层钝化膜，从而显著提高不锈钢表面质量。

在本发明的一些实施例中，所述用于加工超光滑不锈钢表面的抛光液包括：0.01～40wt％的所述胶体二氧化硅；0～10wt％的所述过氧化氢；0～5wt％的所述苯并三氮唑；以及余量的水。由此，可以显著提高不锈钢材料去除速率，从而获得超光滑不锈钢表面。

在本发明的一些实施例中，所述用于加工超光滑不锈钢表面的抛光液包括：1～20wt％的所述胶体二氧化硅；0～5wt％的所述过氧化氢；0～1wt％的所述苯并三氮唑；以及余量的水。由此，可以进一步提高不锈钢材料去除速率，从而获得超光滑不锈钢表面。

在本发明的一些实施例中，所述用于加工超光滑不锈钢表面的抛光液包括：4wt％的所述胶体二氧化硅；0.01wt％的所述过氧化氢；0.006～0.12wt％的所述苯并三氮唑；以及余量的水。由此，可以进一步提高不锈钢材料去除速率，从而获得超光滑不锈钢表面。

在本发明的一些实施例中，所述抛光液的pH为2.0～8.0。由此，既可以保证该抛光液具有较高的不锈钢材料去除速率，又可以保证不锈钢表面较低的粗糙度。