[发明专利]一种高效的研磨液及其制备方法和应用

说明书

本发明属于研磨液技术领域，提供了一种高效的研磨液及其制备方法和应用，本发明通过采用含有多元醇的主溶剂、阳离子化合物作为研磨液的主要液体组分，借助同性电荷之间的斥力提高磨料间的排斥力的效果，改善磨料的分散效果，工作时，有助于提升磨粒在体系中的作用时间，本发明的研磨液的研磨效率高，本发明的材料移除量相对于常规的研磨液体系提升至少18.78％，且可以保证表面粗糙度在15‑25nm的纳米级范围内，本发明先将主溶剂的pH值调节至4‑8，然后依次加入阳离子化合物和磨料制得研磨液，本发明的制备方法简便易操作，所制得的研磨液均匀稳定。

技术领域

本发明涉及研磨液技术领域，更具体地，涉及一种高效的研磨液及其制备方法和应用。

背景技术

蓝宝石材料，硬度仅次于金刚石，具有很好的强度和优异的耐刮擦性能，同时具有良好的光学性能，因此在电子消费市场和可穿戴设备市场有着广阔的应用前景。但是，蓝宝石材料的加工过程，一般经过粗磨和精磨工序、CMP(化学机械研磨)工序，粗磨或精磨工序作为CMP工序的前工序，要求在控制好表面粗糙度(目前基本要求表面粗糙度值Ra10nm)的同时，尽可能提升材料移除量，以提升工作效率，提升产能，降低成本，但是由于蓝宝石材料硬度高，目前的加工工艺中的粗磨和精磨工序的材料移除量小，研磨效率低，因此，亟需开发一种高效的研磨液，在控制表面粗糙度的同时，提升蓝宝石的加工工艺中粗磨和精磨工序的研磨效率。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种高效的研磨液及其制备方法和应用，本发明提供的研磨液能够提高材料移除量，可以应用于粗磨和精磨工序中，在控制表面粗糙度的同时，提高材料的研磨效率,材料移除量相对于常规的研磨液体系提升至少18.78％，且可以保证表面粗糙度在15-25nm的纳米级范围内。

本发明的第一方面提供一种高效的研磨液。

具体地，一种高效的研磨液，包括液体组分和磨料；

所述液体组分包括主溶剂和阳离子化合物；

所述主溶剂包括多元醇；

所述主溶剂中多元醇的质量为研磨液总质量的70％以上；

所述阳离子化合物的质量为研磨液总质量的0.15-15wt％；

所述磨料的平均粒径大于1Mic，小于等于100Mic。

本发明采用主溶剂、阳离子化合物作为研磨液的液体组分，主溶剂中含有多元醇，为碱性体系，与磨料共同制得的研磨液，由于本发明采用的磨料粒径达到微米级，在体系中难以分散，因此本发明添加了阳离子化合物，磨料和阳离子化合物具有相同的正电荷，磨料和阳离子化合物不会发生电荷中和，阳离子化合物可以作为增效剂，提升电荷的密度，阳离子化合物提供了强电荷静力，提升了磨料间的排斥力，改善了磨料的分散效果，可借助同性电荷之间的斥力达到提高磨料间的排斥力的效果，工作时，有助于延长磨粒在体系中的作用时间，从而提高研磨效率。

优选地，所述阳离子化合物为季铵盐、叔胺盐、铵盐、碱金属盐、碱土金属盐中的一种或几种。

更优选地，所述阳离子化合物为季铵盐和/或叔胺盐。季铵盐和叔胺盐作为一种强阳离子化合物，可作为理想的增效剂。

优选地，所述季铵盐为聚季铵盐-10。

优选地，所述阳离子化合物的质量为研磨液总质量的0.15-10wt％。

优选地，所述主溶剂的质量为研磨液总质量的70-99wt％；

优选地，所述磨料的平均粒径为1-80Mic。

优选地，所述主溶剂中多元醇的质量为研磨液总质量的80％以上。

优选地，所述主溶剂还含有水。