[发明专利]一种含有氧化铝-碳化硼杂化颗粒的抛光液及其制备方法

说明书

本发明提供的一种含有氧化铝‑碳化硼杂化颗粒的抛光液制备方法，包含如下步骤：S01：使用超声仪，在去离子水中对六方碳化硼粉末进行超声处理，形成碳化硼纳米片分散液；S02：搅拌下，将所述碳化硼纳米片分散液加入到氧化铝的水悬浮液中，搅拌之后加入1wt.％聚乙二醇(PEG)‑400，将混合液继续搅拌之后再超声分散，在超声作用下，PEG‑400充当碳化硼纳米片和氧化铝之间的桥梁，使氧化铝定向吸附在碳化硼纳米片上，形成吸附分散液；S03：在所述吸附分散液中加入3wt.％的pH调节剂，得到含有氧化铝‑碳化硼杂化颗粒的抛光液。本发明可以减少α‑Al₂O₃颗粒的团聚，降低抛光后工件表面粗糙度；且能够提高α‑Al₂O₃颗粒与样品表面之间的有效摩擦接触，使得抛光速率大大提高。

技术领域

本发明属于氧化锆陶瓷抛光领域，尤其涉及到一种手机氧化锆陶瓷盖板抛光用的氧化铝抛光液及其制备方法，更详细的说，根据本方法制备的氧化铝抛光液稳定性好，可以显著提高氧化锆陶瓷的抛光效率、而且降低氧化锆陶瓷的表面粗糙度。

技术背景

第五代移动通信技术(5G)的应用，宣告移动通信新时代的到来。5G网络在提高了对手机通信技术要求的同时，也带来了手机设计的一场革命。在当今常用的几类背板材料中，金属材料的硬缺陷是金属对毫米波有明显的屏蔽作用，而金属具有导电性，给手机无线充电带来困难。塑料和复合塑料的弱点是耐磨性和散热性能较差，美观性(尤其是手感和质感)也难以与其他材料相比。一般来说，玻璃综合性能较好，但抗摔性有待提高，散热性能一般。四方氧化锆陶瓷是一种很有发展前景的背板材料。使用氧化锆陶瓷作为手机背板，需要超光滑的表面和高度的平整度。但由于氧化锆陶瓷具有高硬度、高脆性、高韧性、耐腐蚀等特点，对表面进行超精密加工极为困难。

目前，抛光磨粒通常采用氧化铈、氧化硅、氧化铝、纳米金刚石等无机颗粒。氧化铝凭借其高硬度、稳定性好等优点，已经被广泛应用于集成电路、玻璃基片、蓝宝石衬底、合金和陶瓷等器件的表面抛光。但是氧化铝分散性不好，易团聚，抛光材料中氧化铝的团聚被认为是抛光划痕产生的根源之一。如果能够有效的减少氧化铝的团聚，则有利于材料去除速率的提高，有利于氧化铝抛光液的推广应用。

专利CN106147616A提供了一种溶剂型表面改性氧化铝抛光液的制备方法，其原理是利用氧化铝颗粒表面的-OH与改性剂中的酸形成具有一定稳定性的共价键和分子间力，从而降低团聚，提高了分散稳定性。专利CN106010297A提供了一种硅烷偶联剂包覆改性氧化铝的制备方法，改性后的氧化铝抛光液在pH为9.5～10.5可达到常规未改性的氧化铝抛光液在在pH为13时的抛光效率，同时划痕较少。

上述抛光液虽然在一定程度上解决了氧化铝容易团聚易沉淀的问题，但是在抛光过程中，在巨大压力的冲击下，氧化铝表面改性层存在脱落的可能，导致颗粒的重新团聚而沉淀。

为了克服现有技术中存在的不足，本申请提供了一种氧化锆陶瓷抛光用的高性能氧化铝-碳化硼杂化颗粒抛光液的制备方法及应用。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种氧化铝-碳化硼杂化颗粒抛光液及其制备方法。本发明的目的之二在于提供一种氧化铝抛光液在氧化锆陶瓷抛光中的应用。

本发明为解决所述技术问题所采用的具体方案为：一种含有氧化铝-碳化硼杂化颗粒的抛光液制备方法，包含如下步骤：

S01：使用超声仪，在去离子水中对六方碳化硼粉末进行超声处理，将碳化硼粉末剥离成单层片状且分散于去离子水中，形成碳化硼纳米片分散液；

S02：搅拌下，将所述碳化硼纳米片分散液加入到氧化铝的水悬浮液中，搅拌之后加入1wt.％聚乙二醇(PEG)-400，将混合液继续搅拌之后再超声分散，在超声作用下，PEG-400充当碳化硼纳米片和氧化铝之间的桥梁，使氧化铝定向吸附在碳化硼纳米片上，形成吸附分散液；