[发明专利]一种用于处理钛合金的抛光液及其制备方法

说明书

本申请涉及金属抛光剂领域，具体公开了一种用于处理钛合金的抛光液及其制备方法；所述用于处理钛合金的抛光液包含以下原料制成：磨料、磨料改性剂、氧化剂、助氧化剂、pH调节剂、去离子水；所述磨料改性剂为钛酸酯偶联剂；其制备方法为包括以下步骤：称取所述原料备用；磨料改性；原料搅拌混合；调节抛光液pH值；得到所述抛光液。本申请的抛光液可用于钛合金精密抛光，其具有抛光效率高、高表面质量、悬浮性好、分散性、好使用寿命长、无腐蚀优点；另外，本申请的制备方法具有工艺简单、成本低，适合批量生产的优点。

技术领域

本申请涉及金属抛光剂领域，更具体地说，它涉及一种用于处理钛合金的抛光液及其制备方法。

背景技术

钛合金因为具有质量轻、强度高、抗腐蚀性能优异，并且对人体皮肤不会产生过敏等特性成为许多手机中框青睐的材料。钛合金强度高，但因其韧性大，对磨料粘附性强；导热性差，摩擦热不易散发等特点，使得钛合金中框抛光加工难度较大。在传统的CMP(Chemical Mechanical Polishing，化学机械抛光)中，由于钛合金含有铁、铝、钒等金属，化学腐蚀软化程度不一样，很容易形成橘皮、坑点等不良品。

传统的金属抛光液有酸性CMP抛光液、氧化型抛光液和中性乳化CMP抛光液等。其中，酸性CMP抛光液含有大量有机或无机强酸性物质，对抛光机台腐蚀严重，且对环境污染较大。氧化型抛光液，氧化剂对钛合金各金属组分氧化选择性存在差异，容易形成橘皮等表面不良，抛光效率不高。中性乳化CMP抛光液含有不溶于水的油类蜡类物质，抛光液制备需加热乳化，制备成本高，且增加后工段清洗难度，通过循环系统循环使用时会产生大量泡沫，影响正常生产。重要的是采用以上方式加工的钛合金表面很难达到所需的超镜面效果。

有鉴于此，本申请发明人认为开发一种具备环境友好型、并能提升对钛合金抛光效果的抛光液迫在眉睫。

发明内容

为了改善抛光液对钛合金的抛光效率低的问题，本申请提供一种用于处理钛合金的抛光液及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种用于处理钛合金的抛光液，采用如下的技术方案：

一种用于处理钛合金的抛光液，所述抛光液包含以下重量份的原料制成：

磨料0.4～5份；磨料改性剂0.005～0.2份；氧化剂0.5～6份；助氧化剂0.1-1.2份；pH调节剂0.01～0.1份；去离子水80～100份；所述磨料改性剂为钛酸酯偶联剂；

所述氧化剂为硝酸钠、过硫酸钾、过硫酸钠、次氯酸钠的一种或多种的组合；

所述助氧化剂为2,2,6,6四甲基哌啶氧化物、4,甲基吗啉－N-氧化物中的一种或两种组合；

所述抛光液的pH为6.5-7.5。

通过采用上述技术方案，磨料在磨料改性剂的作用下，提升磨料的悬浮性和分散性，同时增加了磨料在聚胺脂抛光垫上的结合力，方便在抛光过程中磨料与钛合金的充分接触，磨料单位时间内磨削力更大；由于上述氧化剂和助氧化剂相配合，提升了对钛合金中各种金属成分的氧化选择性，有效轻腐蚀软化工作表面，采用强氧化性的氧化剂，能在接触工件时，快速氧化腐蚀并后续形成致密的钝化保护膜，达到腐蚀和缓蚀的平衡；同时通过pH调节剂调节抛光液的整体pH值，使抛光液pH值呈现为偏中性，降低抛光液对机台的腐蚀，延长抛光机台的使用寿命。

可选的，所述抛光液包含以下重量份的原料制成：

磨料0.5～4份；磨料改性剂0.01～0.1份；氧化剂1～5份；助氧化剂0.3～0.7份；

pH调节剂0.07～0.1份；去离子水80～100份。

通过采用上述技术方案，在上述组分配伍下，抛光液的稳定性、抛光效率更佳。

可选的，所述磨料为粒径1～3um的片状α-氧化铝。