[发明专利]一种用于高纯氧化铝陶瓷的研磨抛光膏

说明书

技术领域

本发明涉及一种研磨抛光膏，特别涉及一种用于高纯氧化铝陶瓷的研磨抛光膏。

背景技术

高纯度氧化铝陶瓷研磨盘主要是用于全自动垂直减薄机,全/半自动水平减薄机,单面修整式研磨/抛光机,双面研磨/抛光机(触摸屏式/面板式),单面压力式精密研磨机,单面开放式研磨机,单面高精度研磨机等设备的关键部件，而研磨设备是半导体和LED行业的硅晶片、蓝宝石外延片以及GaAs背面减薄加工的必要设备。

高纯度氧化铝陶瓷具有高强、高韧、高硬、耐磨、耐腐蚀的特点，其洛氏硬度HRA80-90，硬度仅次于金刚石，而氧化铝研磨盘要求表面光洁度高，粗糙度要达到0.1微米以下，300毫米直径的研磨盘平面度要在2微米以下。通常的加工方法是由粗到细逐级磨削，最终表面抛光，一般采用小于1微米的氧化铝微粉或金刚石膏进行抛光，但在抛光大尺寸（直径300毫米左右）氧化铝陶瓷盘时，存在以下问题：

采用现有抛光膏的抛光技术，产品表面粗糙度不能达到0.1微米以下；

容易在产品表面产生抛光纹，其主要原因是金刚石抛光砂在抛光中产生团聚，且颗粒微观形状呈锯齿状，在抛光过程中产生在氧化铝陶瓷表面凹槽，造成缺陷。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述问题，提供一种用于高纯氧化铝陶瓷的研磨抛光膏，抛光效率高，抛光后的产品表面无划痕，光洁度高，粗糙度小于0.1微米。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于高纯氧化铝陶瓷的研磨抛光膏，由以下重量份计的原料混合制成：纳米金刚石颗粒2-5份，凡士林150-340份，动物脂肪油200-320份，表面改性剂30-100份。

本发明的抛光膏中纳米金刚石均匀、稳定地分散在抛光膏中，不会发生沉淀，表面改性剂具有改性和稀释作用，凡士林在抛光膏中有润滑作用，最终的配方制成后呈膏状，不会飞溅，使用后用煮沸5到10分钟后即可清洗干净，不会造成残留。

本发明的创新点在于：

1) 本发明开发了由动物脂肪油作为主要结合剂的研磨抛光膏，纳米金刚石经过机械化学粉碎后，金刚石微粒破碎后露出新鲜表面，由于破碎后新的表面含有大量悬挂键，细颗粒容易团聚，首先通过表面改性剂的引入，使团聚的颗粒得以分散，然后冷凝后的膏状动物脂肪油，将分散的颗粒进行包裹，彻底解决了纳米金刚石再团聚的问题，从而是膏状抛光膏薄层均匀分散在产品表面，使产品表面粗糙度得到了进一步的改善。使用本发明的研磨抛光膏，直径300毫米左右的产品粗糙度可以到0.1微米以下。

2）本发明首次提出了通过改善纳米金刚石颗粒的颗粒级配，来达到提高陶瓷产品表面粗糙度的概念。通过调整颗粒之间的级配，纳米金刚石颗粒能均匀致密的分布在产品表面，避免了大颗粒直接与产品表面接触，容易划伤产品表面的问题，避免了产品表面抛光纹的发生。

作为优选，按重量百分比计，所述纳米金刚石颗粒由以下尺寸的纳米金刚石颗粒组成：30nm颗粒:50-70%，80nm颗粒:20-40%， 200nm颗粒:10-20%。

作为优选，所述纳米金刚石颗粒的纯度大于99.9%。

作为优选，所述凡士林为医用级。

作为优选，所述动物脂肪油为猪油、羊油或猪油和羊油的混合物。

作为优选，所述表面改性剂选自油酸、硅烷偶联剂、聚乙二醇、柠檬酸中的一种或几种。

一种用于高纯氧化铝陶瓷的研磨抛光膏的制备方法，包括如下步骤：

（1）将动物脂肪油加热熔融成液态；

（2）然后将纳米金刚石颗粒加入熔融的动物脂肪油中，搅拌混合均匀得纳米金刚石液；

（3）将凡士林和表面改性剂加入纳米金刚石液中，搅拌混合均匀，冷却至常温。

本发明的有益效果是：

1．本发明开发的研磨抛光膏工艺简单，合理容易生产，不容易在产品表面产生沉淀，大大降低了后续清洗的负担。

2．本发明开发的研磨抛光膏由于特殊的颗粒级配，较传统抛光液抛光效率更高，抛光时间由传统的3小时降低到现在1.5小时，且抛光后避免了表面抛光纹的产生。

3．本发明开发的研磨抛光膏，引入动物脂肪油和表面改性剂，避免了金刚石颗粒发生团聚，对于大尺寸的陶瓷研磨盘（300毫米左右），粗糙度可以达到0.1微米以下。

附图说明

图1是高纯度氧化铝陶瓷研磨盘经传统抛光液抛光后的显微视图。

图2是高纯度氧化铝陶瓷研磨盘经本发明的研磨抛光膏抛光后的显微视图。

具体实施方式