[发明专利]一种光学玻璃抛光用高浓度氧化铈抛光液

说明书

本发明涉及一种光学玻璃抛光用高浓度氧化铈抛光液，包含氧化铈磨料、有机酸抛光速率促进剂及复配表面活性剂。本发明所述氧化铈抛光液浓度高、悬浮稳定性好，在保证高抛光效率的同时，能有效提高抛光后光学玻璃的表面质量。

技术领域

本发明涉及一种化学机械抛光液，尤其涉及一种光学玻璃用高浓度氧化铈抛光液，属于化学机械抛光液领域。

背景技术

光学玻璃是一种能改变光的传播方向，并能改变紫外、可见或红外光的相对光谱分布的玻璃，它的外观漂亮，具有各种优异的光学特性，在光学镜头、滤光器、视窗材料、光学仪器、电子元器件屏幕背板等领域得到了广泛应用。应用在上述各领域的光学玻璃和其它玻璃的不同之处在于它作为光学系统的一个组成部分，必须满足光学成像的要求，因此其质量的判定也包括某些特殊、严格的指标，这对光学玻璃的加工质量尤其是表面质量提出了较高的要求。

对于光学玻璃的表面加工，主流采用的是化学机械抛光工艺（CMP），即利用高反应活性的氧化铈粉兑水对光学玻璃的表面进行加工。由于氧化铈形貌不规则、密度大、易沉降和团聚，实际抛光使用中氧化铈直接兑水，往往会造成抛光速率不稳定、抛光后玻璃表面有划伤以及粗糙度过大等缺点。

为解决上述问题，使用具有优异悬浮特性的高浓度氧化铈抛光液成为唯一的解决方案。优异的悬浮特性可保障抛光后光学玻璃表面质量，避免其被划伤，高浓度（30~50wt%）则可保证高抛光效率和抛光液的使用寿命。

本专利发明人经广泛研究发现，使用有机酸作为抛光促进剂、使用复配表面活性剂（如阴离子+阳离子表面活性剂，或阴离子+非离子表面活性剂），可制备出具有优异分散特性的高浓度氧化铈抛光液，从而实现对光学玻璃的高抛光效率、低表面缺陷抛光。

发明内容

本发明的目的是克服现有氧化铈抛光液针对光学玻璃抛光存在抛光速率不稳定、抛光后玻璃表面有划伤及粗糙度过大的技术缺陷，提出了一种光学玻璃抛光用高浓度氧化铈抛光液。

一种光学玻璃抛光用高浓度氧化铈抛光液，其特征在于：包含氧化铈磨料、有机酸抛光速率促进剂及表面活性剂；

其中，氧化铈磨料重量百分含量为30~50wt.%；

有机酸抛光速率促进剂重量百分含量为0~2wt.%；

复配表面活性剂含量为0~5000ppm。

其进一步的技术方案为，所述有机酸抛光促进剂选用苹果酸、琥珀酸、吡啶、谷氨酸、水杨酸、柠檬酸、吗啉、皮考林酸、草酸、甘氨酸、乙酸、脯氨酸、4-羟基苯甲酸、蚁酸、甜菜碱、哌嗪中的一种或几种。

其进一步的技术方案为，所述复配表面活性剂采用阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂或阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂复配制成，所述阴离子表面活性剂选用海藻酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种，所述阳离子表面活性剂选用四甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、四乙基氯化铵中的一种或几种，所述非离子表面活性剂选用环糊精、聚乙二醇、聚乙烯醇、吐温-80、黄原胶、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺中的一种或几种。

其进一步的技术方案为，所述氧化铈磨料的粒径范围为10~5000nm，优选500~1000nm。

本发明提供的一种光学玻璃抛光用高浓度氧化铈抛光液，与现有氧化铈抛光液相比，具有如下有益效果：

1、本发明选用有机酸作为抛光速率促进剂，可在保证氧化铈表面三价铈活性位置不受影响的情况下，促进抛光产物Ce-O-Si的溶除，从而提高抛光速率；