[发明专利]一种金刚石研磨液及其制备方法

说明书

本发明提供了一种金刚石研磨液及其制备方法。金刚石研磨液包括以下质量份的组分：类多晶钻石粉2～5份、分散剂0.02～2份、润湿剂0.2～6份、悬浮稳定剂5～30份、pH值调节剂0.1～0.5份，以及去离子水60～90份。本发明选择粒度范围为3～5μm类多晶钻石粉、通过加入分散剂使粉体在研磨液体系中分散均匀，从而达到较高的加工效率、减少一道粗磨加工工序，较好的加工后产品的平整度。通过加入润湿剂使研磨液在加工过程中分布均匀，从而达到较好的加工后表面粗糙度；且加工制备方法简单、成本低，是一种高切削效率和低粗糙度的蓝宝石抛光用金刚石研磨液。

技术领域

本发明涉及蓝宝石抛光技术领域，尤其是涉及一种金刚石研磨液及其制备方法。

背景技术

目前，蓝宝石(Sapphire)，又称白宝石，分子式为Al₂O₃，是一种多功能氧化物晶体，为六方晶体结构，莫氏硬度9级，仅次于金刚石，它具有优良的光学、物理和化学性能。与天然宝石相比，它具有硬度高、熔点高、透光性好、热传导性和电绝缘性优异、力学机械性能好、耐磨损性能好、抗腐蚀性能稳定等特性，因此在光电子、通讯、国防等领域有广泛的应用。

随着科技发展，市场对高精密度、大口径、低厚度的光学蓝宝石镜片的需求量越来越大。从而市场对于各种研磨抛光材料的需求量也与日俱增。金刚石硬度高，用金刚石粉配制成研磨液在提高蓝宝石加工效率的同时，研磨后的产品平整度、划伤程度都有较为理想的结果。能降低后工序抛光的加工难度，提高抛光工序的良品率。

目前随着越来越多的光学蓝宝石作为视窗镜片。视窗蓝宝石材料要求厚度超薄且加工尺寸公差管控严格、并要求在粗磨减薄工序加工效率高、无明显划伤及晶体损伤，再通过钻石液+铜盘加工后，而达到较好的加工后表面粗糙度。

我国的蓝宝石加工产业相对于美国、日本等发达国家还具有较大差距，目前蓝宝石加工所用研磨液还都只能依赖进口，国内稳定成熟的金刚石研磨液较少，且效率低。进口产品虽然效果好，但价格昂贵。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金刚石研磨液及其制备方法，以解决加工蓝宝石工件过程中普遍存在切削速率低、多道加工工序、晶片表面粗糙度高、成本较高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种金刚石研磨液，包括以下质量份的组分：

类多晶钻石粉2～5份、分散剂0.02～2份、润湿剂0.2～6份、悬浮稳定剂5～30份、pH值调节剂0.1～0.5份，以及去离子水60～90份。

进一步地，所述金刚石研磨液包括以下质量份的组分：

类多晶钻石粉3～4份、分散剂0.08～1份、润湿剂0.9～3份、悬浮稳定剂12～20份、pH值调节剂0.2～0.4份，以及去离子水70～80份。

进一步地，所述类多晶钻石粉为3～5μm粉末，即类多晶钻石粉粒径大小为3～5μm，莫氏硬度为10。

进一步地，所述分散剂为聚丙烯酸钠、聚乙二醇和六偏磷酸钠中的一种或几种的混合。

进一步地，所述润湿剂为乙二醇、丙二醇和甘油中的一种或几种的混合。

进一步地，所述悬浮稳定剂为聚丙烯酰胺、纤维素、高岭土和膨润土中的一种或几种的混合。

进一步地，所述pH值调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、三乙醇胺、四甲基氢氧化铵和EDTA中的一种或几种的混合。

进一步地，所述金刚石研磨液用于C向蓝宝石抛光。

本发明还公开上述金刚石研磨液的制备方法。

所述金刚石研磨液的制备方法，主要包括如下步骤：