[发明专利]研磨抛光用高硬度硅溶胶的生产方法

说明书

一种研磨抛光用高硬度硅溶胶的生产方法，包括了硅溶胶水合物的制备步骤、研磨晶体的重整步骤，研磨晶体的超细粉碎步骤、以及研磨抛光用高硬度硅溶胶的收获步骤，通过在高纯硅溶胶中通入气体隔离剂和气体润滑剂使其生成硅溶胶水合物，然后加入粒度为0.5～5微米的磨料晶种，在一定压力和温度下，使硅溶胶水合物中的部分二氧化硅胶粒结晶和重新结晶、磨料晶种产生部分溶化，从而实现研磨晶体的重整，然后，再通过超细粉碎、冷却脱气，最终获得研磨抛光用高硬度硅溶胶的。本发明工艺独特、稳定，可操作性强，产品能够满足多种需要，且生产过程中不会对环境造成污染，节能环保，在提供积极社会效益的同时，能为企业获取较好的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种研磨抛光用高硬度硅溶胶的生产方法，属于研磨抛光材料生产制备技术领域。

背景技术

硅溶胶具有高强粘结力和耐高温特性，是建筑装饰涂料优良的胶粘剂和增色填充剂，同时，硅溶胶还具有良好的耐磨、抛光和填充性性能，因此，还广泛应用于多种材料表面的平坦化抛光，如电子工业中各种芯片的超精研磨、抛光等。

现有技术中，硅溶胶应用于多种材料的精细抛光示例可以检索到多项专利申请文献，例如：

发明专利申请《一种蓝宝石抛光液及其制备方法》(申请号：201810235033.2)用于蓝宝石的抛光，发明专利申请《一种适用于氮化镓材料的CMP抛光组合物》(申请号：201610601993.7)应用于氮化镓的抛光，发明专利申请《石英光学玻璃加工用抛光液》(申请号：201610783260.X)应用于超薄半导体晶片的抛光。

同样，制备精细抛光用的硅溶胶方法也有多项专利技术，例如：

发明专利《一种二氧化硅溶胶的制备方法》(申请号：01410505702.5)公开了采用气相二氧化硅制备硅溶胶的方法，发明专利《金属杂质含量小于1PPM的耐碱性超高纯硅溶胶的制备方法》(申请号：200710019366.3)、发明专利《胶体溶胶及其制备方法》(申请号：201480034350.8)以及发明专利《硅溶胶及其制造方法》(申请号：200780027760.X)则以有机硅烷为原料进行制备，发明专利《一种水溶性高分子包覆异型硅溶胶、制备方法及应用》(申请号：201611157145.8)则采用硅粉原料碱化工艺进行制备，而发明专利《一种硅溶胶的处理方法》(申请号：201410505730.)则通过普通硅溶胶经树脂交换、添加有机类物质进行改性制得。

考察上述专利文献可以发现，现有技术虽然对硅溶胶应用于超精研磨、抛光开展了研究和实际的应用，且对应用于超精研磨、抛光的硅溶胶的制备也提供了各种方法，但在有关硅溶胶作为研磨、抛光的使用过程中，如何提高研磨抛光效率这一实际应用问题却鲜有深入的研究，且均未给出如何提高硅溶胶硬度的具体方法，然而，作为研磨料，其研磨颗粒的硬度和形貌以及研磨颗粒内部的结构等，直接关系着研磨抛光剂的适用性和研磨抛光的效率。

虽然，在一些专利文献，如发明专利《多分散大粒径硅溶胶及其制备方法》(申请号：201610382474.6)、发明专利《一种粒径可控硅溶胶的制备方法》(申请号：201610157738.8)中，提出了通过在硅溶胶中添加晶种，可以增加其硅溶胶颗粒的硬度或尺寸，但是，这些方法中，其添加的晶种通常是粒径为20～30nm的单分散球形二氧化硅溶胶晶种，由于晶种颗粒本身微小，不可避免地具有溶胶的特性，硬度低，研磨和抛光效率低，即颗粒表面水化薄膜层较厚，研磨抛光效果较差，不能有效提高研磨抛光效率，因此，现有技术提供的研磨抛光硅溶胶不能满足超精研磨抛光的需要，成为影响硅溶胶作为超精研磨抛光材料的瓶颈之一。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明实施例提供一种研磨抛光用高硬度硅溶胶的生产方法，目的在于：