[发明专利]一种研磨液用碳化硼粉的制备方法

说明书

一种研磨液用碳化硼粉的制备方法，按以下步骤进行：（1）准备重量纯度95~99%的碳化硼原料，其中的针状和片状晶体的体积百分比≤1%；（2）将碳化硼原料破碎获得碳化硼碎料；（3）经过一级风力分级和二级振动筛分，或者经过一级振动筛分、二级沉降水选和二次干燥；获得研磨液用碳化硼粉的低品位磨料；或者经过多级筛分及水选，获得研磨液用碳化硼粉的高品位微粉。本发明的方法制备的产品配置成研磨液用于研磨时，不仅研磨速率快，而且研磨表面平整度高，大大降低了产品的研磨成本。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，特别涉及一种研磨液用碳化硼粉的制备方法。

背景技术

随着科技的进步，研磨和抛光作为超精密加工的重要手段，在工程陶瓷、光学玻璃、光电晶体、精密光学等器件得到越来越广泛的应用，研磨和抛光成为影响了、甚至决定了产品质量的关键工序；研磨是作为抛光的前道工序，直接会影响着后续的抛光效率和工件的表面质量；研磨主要有两种方式：(1)固结磨料研磨；(2)游离磨料研磨。

研磨液作为游离磨料研磨中的一种，以其高效、清洁的优势得到了广泛的应用；根据磨料的不同，研磨液可分为：金刚石研磨液、碳化硼研磨液、二氧化硅研磨液和氧化铈研磨液等；碳化硼研磨液因其研磨高效、价格低廉而逐渐成为研磨液的发展趋势；但是目前市场销售的碳化硼研磨液存在着研磨表面粗糙、划痕多、效率低等不足，其主要原因是研磨液中碳化硼磨料质量较差、粒度不均。

专利《一种碳化硼超微粉的制备方法》(CN1231415C)和专利《高比表面积碳化硼粉的制备方法》(CN201010178880)均未对原料的质量加以选择和限定，且只采用了一级分级的方式，制备出的碳化硼粉质量差、粒度不均，难以满足生产高效、高品质研磨液的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种全新的、高效的研磨液用碳化硼粉的制备方法，先选择特定的碳化硼原料，破碎后经过二级或三级的分级，即可得到研磨液用的多种不同型号的高品质碳化硼粉，解决现有研磨液用碳化硼粉质量差的问题，提高研磨效果。

本发明的方法之一按以下步骤进行：

1、准备碳化硼原料，重量纯度为95~99%，按原子比B:C=3.9~4.5，其中的针状和片状晶体的体积百分比≤1%，粒度≤500mm；

2、将碳化硼原料采用雷蒙磨或球磨机破碎至粒度30~150mm，获得碳化硼碎料；

3、将碳化硼碎料酸洗至Fe的重量含量≤1%，干燥去除水分，然后进行一级风力分级和二级振动筛分，或者进行一级振动筛分、二级沉降水选和二次干燥；其中，一级风力分级时分级轮的转速为300~1000r/min，一级风力分级后获得粒度为50~90mm、60~100mm、70~110mm或80~130mm的一级风力分级物料，二级振动筛分后获得粒度为58~72mm、68~83mm、76~104mm或94~122mm的二级振动分级物料，二级振动分级物料作为研磨液用碳化硼粉的低品位磨料；一级振动筛分后获得粒度为50~90mm、60~100mm、70~110mm或80~130mm的一级振动分级物料，二级沉降水选后获得粒度为60~70mm、70~80mm、80~100mm或100~120mm的二级沉降水选物料，二级沉降水选物料经二次干燥去除水分后，制成研磨液用碳化硼粉的高品位磨料。

上述的方法之一中，采用球磨机破碎时，按重量比碳化硼原料:水:钢球=1:（0.2~5）:（0.1~3），球磨时间为2~10h。

上述的方法之一中，酸洗选用微波酸洗的方式，将碳化硼碎料置于酸液中，控制温度在50~150℃，微波频率为500~2000MHz；所用的酸液选用硫酸溶液、盐酸溶液或硫酸盐酸混合酸溶液，酸液与碳化硼碎料的固液比为1:2~1:10g/L，其中硫酸或硫酸盐酸混合酸的重量浓度为10~50%，盐酸的重量浓度为5~25%，酸洗时间为0.5~3h。