[发明专利]高效氧化铝蓝宝石抛光液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效氧化铝蓝宝石抛光液及其制备方法。

背景技术

当前市场上的蓝宝石精密加工主要在铜盘或树脂铜盘上用油性或水性钻石液进行高效抛光，再以硅溶胶做抛光摩擦剂，在碱性料件下，硅溶胶的水和氧化硅与蓝宝石表面形成硅酸铝，在机械力的帮助下将坚硬的蓝宝石进行切削、抛光。铜盘、树脂铜盘成本高，修盘难度大，费时、费工，生产过程中效率低。该工艺采用的油性钻石液成本高而且很难清洗，水性钻石液效果没有油性的好。还有采用多晶钻石液做高效蓝宝石抛光，其优点是可以降低表面损伤，提高抛光效率，但成本太高。

发明内容

本发明目的在于发明一种可以循环使用的高效氧化铝蓝宝石抛光液。该抛光液亚损伤层低，大大缓解后道精密抛光的压力，有利于降低抛光成本。

技术方案为：

高效氧化铝蓝宝石抛光液，包含有氧化铝抛光研磨材料，含羧基聚合物分散剂和含胺基抛光加速剂、含膦酸基抛光加速剂或含磺酸基抛光加速剂中的至少一种加速剂，pH在10-13范围内。

氧化铝具有α晶体结构，平均粒径在0.02-3.00微米。

所述氧化铝浓度为0.5％wt-30％wt。

所述含羧基聚合物分散剂包含聚丙烯酸，聚丙烯酸盐，聚甲基丙烯酸，聚甲基丙烯酸盐，聚马来酸，聚马来酸盐，聚马来酸，聚马来酸盐，丙烯酸共聚物，丙烯酸盐共聚物，聚天冬酸，聚天冬酸盐中的至少一种。

所述含羧基聚合物分散剂浓度为0.1％wt-10％wt

所述含羧基聚合物分散剂浓度为0.2％wt-5％wt。

所述加速剂包含EDTA，胺基磷酸盐，羟基磷酸盐，乙烯胺基磷酸盐，磷酰基羧酸共聚物，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物，丙烯酸-丙烯酸酯-膦酸-磺酸盐四元共聚物，聚丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐中的至少一种。

本发明另一目的在于发明一种制备上述抛光液的制备方法，：

先将氧化铝颗粒分散在水中，形成悬浮液，再向悬浮液中依次加入分散剂、加速剂，最后将悬浮液的pH值调节到10～13。

其中投料时，氧化铝、分散剂和加速剂重量分别占抛光液总重量的0.5％～30％、0.2％～10％、0.2％～5％，pH在10～13范围内。

本发明之方法简单、合理，易于生产，产品稳定性好。

本发明的有益效果：本发明通过合适的pH值控制抛光液的电导率其实现最优化的抛光性能，采用合理的原料通过化学增强法提高切削速率，配合络和化学增强抛光液的平化效率，有机地改进流体力学性能。该产品抛光效率高，稳定性强，不宜在抛光机以及抛光产料表面沉积，其独特的流体性能在抛光后不宜在蓝宝石表面风干，大大降低了后续清洗工艺的负担。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1：

称取250克粒径约1.0微米的α-氧化铝，加入750克水中，室温下搅拌均匀，再加入2克聚马来酸。继续加入5克的EDTA。最后用碳酸钾将pH调到10。所制抛光液样品在Logitech CDP单面抛光机上抛光。下压：5psi，下盘以及载盘转速50RPM，抛光液流速：100ml/分钟。该抛光液抛光速率为9.3微米/小时。

实施例2：

称取250克粒径约0.6微米的α-氧化铝，加入750克水中，室温下搅拌均匀，再加入10克聚天冬酸。继续加入10克的EDTA。最后用硅酸钾将pH调到12。所制抛光液样品在Logitech CDP单面抛光机上抛光。下压：5psi，下盘以及载盘转速50RPM，抛光液流速：100ml/分钟。该抛光液抛光速率为8.5微米/小时。

实施例3：

称取250克粒径约1.0微米的α-氧化铝，加入750克水中，室温下搅拌均匀，再加入10克聚马来酸。继续加入10克的EDTA。最后用氢氧化钾将pH调到13。所制抛光液样品在Logitech CDP单面抛光机上抛光。下压：5psi，下盘以及载盘转速50RPM，抛光液流速：100ml/分钟。该抛光液抛光速率为13.5微米/小时。

实施例4：

称取250克粒径约0.8微米的α-氧化铝，加入750克水中，室温下搅拌均匀，再加入10克聚马来酸。继续加入10克的十二烷基磺酸钠。最后用氢氧化钾将pH调到12。所制抛光液样品在Logitech CDP单面抛光机上抛光。下压：5psi，下盘以及载盘转速50RPM，抛光液流速：100ml/分钟。该抛光液抛光速率为11.1微米/小时。

实施例5：

称取150克粒径约0.8微米的α-氧化铝，加入850克水中，室温下搅拌均匀，再加入10克聚甲基丙烯酸。继续加入10克的十二烷基膦酸钠。最后用氢氧化钾将pH调到12。所制抛光液样品在Logitech CDP单面抛光机上抛光。下压：5psi，下盘以及载盘转速50RPM，抛光液流速：100ml/分钟。该抛光液抛光速率为6.9微米/小时。