[发明专利]一种利用固结金刚石碳纳米管纤维编织抛光垫的方法

说明书

本发明公开了一种利用固结金刚石碳纳米管纤维编织抛光垫的方法，包括如下步骤：(1)将金刚石均匀分散于溶剂中，再加入碳纳米管纤维，通过超声探头进行超声处理，使上述金刚石均匀的粘附于上述碳纳米管纤维的表面；(2)将粘附了上述金刚石的上述碳纳米管纤维从步骤(1)所得的物料中取出，置于高频感应炉中，接通电流，进行固化烧结，得到固结金刚石的碳纳米管纤维；(3)将上述固结金刚石的碳纳米管纤维编织于绣布上，制成抛光垫。本发明利用固结金刚石的碳纳米管纤维来编织制作抛光垫，有效地解决了现有技术中固结磨料抛光垫制作过程复杂、表面磨粒团聚，普通纤维材质的固结磨粒抛光垫纤维易断裂、磨粒把持力不牢而导致抛光垫使用寿命短及抛光效果差等问题。

技术领域

本发明属于抛光工具技术领域，具体涉及一种利用固结金刚石碳纳米管纤维编织抛光垫的方法。

背景技术

信息技术和光电技术的发展日新月异，半导体晶片、光学晶体等硬脆材料，对抛光片的数量、加工质量和加工效率要求与日俱增。抛光作为降低材料表面粗糙度，获得光亮平整表面的主要加工手段，得到了广泛的应用和发展。

抛光垫是构成抛光系统的重要组成部分，一般可将其分为无磨料抛光垫及固结磨料抛光垫。其中，固结磨料抛光垫因其磨料利用率高、平坦化效果好等诸多优点而被广泛使用，但固结磨粒抛光垫在制备过程中工艺较为复杂，且磨粒易团聚，很难实现均匀分布。其中普通纤维材质的固结磨粒抛光垫存在强度差、易断裂、磨粒把持力差等问题。碳纳米管纤维具有优异的力学性能和化学性能，且柔软有弹性，将其与具有高硬度和高熔点的金刚石固化烧结，在高温条件下实现碳纳米管由SP²的杂化方式向金刚石SP³杂化方式的转化来达到以化学键固结金刚石磨粒的目的。

传统的固结磨料抛光垫常采用较为传统的粉末冶金工艺进行制备。由于金刚石和粘结剂粉末在混合搅拌过程中极易发生团聚现象，导致金刚石在结合剂中分布不均匀，进而影响其加工性能。然而，选用具有优异性能的碳纤维与金刚石进行固结，通过编织的方式，可自由的选择绣布材质和编织方式得到不同类型抛光垫，来满足不同样品的抛光需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种利用固结金刚石碳纳米管纤维编织抛光垫的方法。

本发明的技术方案如下：

一种利用固结金刚石碳纳米管纤维编织抛光垫的方法，包括如下步骤：

(1)将粒度为0.8～11μm的金刚石均匀分散于溶剂中，再加入直径90～210μm且长度为0.4～2.2m的碳纳米管纤维，通过超声探头进行超声处理8～12min，使上述金刚石均匀的粘附于上述碳纳米管纤维的表面；

(2)将粘附了上述金刚石的上述碳纳米管纤维从步骤(1)所得的物料中取出，置于高频感应炉中，接通电流，进行固化烧结，得到固结金刚石的碳纳米管纤维；该高频感应炉的电流设置为55～62A，感应时间为35～65s；

(3)将上述固结金刚石的碳纳米管纤维编织于绣布上，制成抛光垫。

在本发明的一个优选实施方案中，所述金刚石在所述溶剂中的浓度为0.05～1wt％。

在本发明的一个优选实施方案中，所述金刚石的粒度为1～10μm。

在本发明的一个优选实施方案中，所述碳纳米管纤维的直径为100～200μm，长度为0.5～2m。

在本发明的一个优选实施方案中，所述高频感应炉的电流设置为60A，感应时间为40～60s。

在本发明的一个优选实施方案中，所述绣布的材质为塑料、亚麻、棉或绒。

在本发明的一个优选实施方案中，所述编织的方式为手工编织或机械编织。