CN102311718B - 用于硬脆性材料超精研磨的水性研磨液及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于硬脆性材料超精研磨的水性研磨液及其使用方法，研磨液包括螯合剂0.1-5、pH值调节剂5-15、悬浮剂0.2-5、分散稳定剂0.5-10、润滑剂5-20、防锈剂0.5-5、防腐杀菌剂0-2、消泡剂0-2和补足100份总量余量的去离子水；本发明在碱性条件下，有利于对各种规格磨料，具有良好的悬浮性和分散稳定性，解决了各种不同硬脆性材料特别是高硬度材料的高精度研磨，不易产生划痕和腐蚀坑等缺陷，且研磨速率高，后续清洗方便；与磨料混合配合使用，具有优异的润滑性能和防锈性能，在48h内，混合液颜色均一，无沉淀，在研磨机上对晶片进行研磨，研磨后用水超声清洗，晶片表面光洁度好，无划痕和腐蚀坑等缺陷，表面粗糙度可达到2微米以内。

Description

用于硬脆性材料超精研磨的水性研磨液及其使用方法

技术领域

本发明涉及机械加工用润滑冷却液及其使用方法，特别涉及一种用于硬脆性材料超精研磨的水性研磨液及其使用方法。

背景技术

硬脆性材料是指高硬度、高脆性的材料，如宝石、单晶硅、多晶硅、石英、锗、砷化镓或氮化镓等，此类材料被广泛用于太阳能光伏、半导体等电子和光学产业中。硬脆性材料切成晶片后，为了去除晶片表面的切片刀痕和凹凸不平，有效的改善晶片表面质量并达到规定的晶片厚度，从而对晶片表面进行研磨加工。

在进行研磨加工工艺中，研磨液起到至关重要的作用。现有技术中，对于硬脆性材料研磨加工用液，国内外较早使用的产品主要是以煤油、柴油等为主，其渗透性强，但易挥发，环境污染严重，且易燃，同时对后续清洗时需要烷烃类溶剂，故使用越来越少；之后以花生油、大豆油等植物油替代，其润滑性好，且不会产生着火等安全问题，但其对各种规格的磨料悬浮分散性不足，易沉淀聚集甚至结块，导致研磨时出现划痕等缺陷，同时后续清洗需要使用强碱和丙酮等超声煮沸，处理困难，目前也逐步被淘汰。近年来由于太阳能光伏和半导体等产业的飞速发展，国内的一些生产厂家和许多高校、科研院所都对其相关的研磨液的研究显示出极大的兴趣。但普遍存在技术水平较低，国内产业化不足，严重依赖进口。

河北工业大学刘玉岭教授研制的水性研磨液，由润滑剂、极压剂、非离子表面活性剂、防霉防腐剂、消泡剂等多种添加剂配制而成，能大幅度提高研磨速率，具有一定的润滑极压性、冷却、清洗、防锈性。

如专利公开号CN101092552A、CN1872930A、CN1858037A的专利文献公开了一些研磨液产品，主要缺点就是对磨料的悬浮性和分散性都很差，易造成晶片产生划痕等缺陷。专利CN1392179A和CN1284530A分别公开了一种高悬浮力的水溶性研磨液和一种水溶性石英晶体研磨液，具有较好的悬浮能力和防锈性，但粘度均很高，易分水，对磨料的分散性较差，渗透性不足，造成不能有效带走热量和磨料摩擦力分布不均而出现划痕。目前在售的美国PRP公司生产的

19-C研磨液和

200研磨液，主要用来研磨硅片、宝石、石英、光学衬底材料和陶瓷材料等，具有很强的悬浮能力和良好的水溶性，可以悬浮金刚石、氧化铝和碳化硅等磨料。但其价格非常昂贵且需要进口，大大提高了加工成本。

综上所述，现有技术的研磨液还存在着一些问题，主要有：悬浮分散能力较差；静置时间较长时，容易出现分水、沉淀现象；后续清洗困难等。

所以研究一种用于硬脆性材料超精研磨加工的水性研磨液，具有低成本、无污染、高悬浮性和再分散能力强的优点，同时润滑性好且易于后续清洗。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于硬脆性材料超精研磨的水性研磨液，具有低成本、无污染、高悬浮性和再分散能力强的优点，同时润滑性好且易于后续清洗。

本发明的用于硬脆性材料超精研磨的水性研磨液，按重量份包括下列组分：螯合剂0.1-5、pH值调节剂5-15、悬浮剂0.2-5、分散稳定剂0.5-10、润滑剂5-20、防锈剂0.5-5、防腐杀菌剂0-2、消泡剂0-2和补足100份总量余量的去离子水。

进一步，按重量份包括下列组分：按重量份包括下列组分：螯合剂0.5、pH值调节剂12、悬浮剂0.2、分散稳定剂2.2、润滑剂13、防锈剂2、防腐杀菌剂0.2、消泡剂0.2和去离子水69.7；

进一步，所述螯合剂为EDTA、EDTA二钠、聚天冬胺酸钠盐、聚环氧琥珀酸钠盐、乙二胺四甲叉磷酸盐、柠檬酸钠和羟基乙酸盐等中的一种或两种以上的混合物；

进一步，所述pH值调节剂为三乙醇胺、二乙烯三胺、四甲基氢氧化胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇胺、异丙醇胺、三异丙醇胺、羟乙基乙二胺、乙二胺和二乙胺等中的一种或两种以上的混合物；

进一步，所述悬浮剂为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚丙烯酸、葡萄糖酸盐、低分子量聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、明胶、椰子油酸乙醇酰胺和水溶性聚醚中的一种或两种以上组成的混合物；

进一步，所述润滑剂为油酸、妥尔油、太古油、己二酸、二聚酸、硼酸、磷酸三乙酯、醇醚磷酸单酯乙醇胺盐、聚乙二醇和丙三醇中的一种或两种以上的混合物；

进一步，所述分散稳定剂为六偏磷酸钠、羟基亚乙基二膦酸、氨基三甲叉膦酸、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、乙二醇、聚马来酸、马来酸-丙烯酸共聚物、多元醇磷酸酯和聚氧乙烯基醇醚中的一种或两种以上组成的混合物；

进一步，所述防锈剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、癸二酸、烯基丁二酸、十二酸、正辛酸和异辛酸等中的一种或两种以上的混合物；所述防腐杀菌剂为氯化钠、苯甲酸钠、碳酸钠、乌洛托品、肌氨酸钠、三丹油和山梨酸等中的一种或两种以上的混合物；所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

本发明还公开了一种用于硬脆性材料超精研磨的水性研磨液的使用方法，将研磨液与水按比例1∶1～20稀释后，与磨料混合使用，稀释液与磨料按照重量比例50～500∶1调配使用。

进一步，将研磨液与水按比例1∶10稀释后，与磨料混合使用，稀释液与磨料按照重量比例200∶1调配使用。

本发明的有益效果是：本发明的用于硬脆性材料超精研磨的水性研磨液及其使用方法，研磨液中悬浮剂和分散稳定剂的合理配伍，增大磨料的分子间排斥力和静电排斥力以及空间位阻作用，从而显著增强了磨料粒子在体系中的悬浮性和分散稳定性；采用合理的润滑剂、螯合剂和pH值调节剂等，形成对晶片材料和磨料粒子的保护，减缓了磨料粒子对晶片材料的直接接触的机械作用力和进一步的腐蚀作用，从而降低划伤等缺陷；采用各种水性添加剂和环保材料配制成水性研磨液，成本低，易于后续清洗；本发明是在碱性条件下，有利于对各种规格磨料(如金刚石、碳化硅和氧化铝等)具有良好的悬浮性和分散稳定性，针对于硬脆性材料的超精研磨中使用，解决了各种不同硬脆性材料特别是高硬度材料的高精度研磨，不易产生划痕和腐蚀等缺陷，且研磨速率高，后续清洗方便；本发明与水按比例稀释后，再与磨料混合使用，具有优异的润滑性能和防锈性能，对各种规格的不同磨料如金刚石、碳化硅和氧化铝等均具有良好的悬浮能力和分散能力，在48h内，混合液颜色均一，无沉淀，在研磨机上对晶片进行研磨，研磨后用水超声清洗，晶片表面光洁度好，无划痕和腐蚀坑等缺陷，表面粗糙度可达到2微米以内。

具体实施方式

实施例一

本实施例的用于硬脆性材料超精研磨的水性研磨液，按重量份包括下列组分：螯合剂0.5、pH值调节剂12、悬浮剂0.2、分散稳定剂2.2、润滑剂13、防锈剂2、防腐杀菌剂0.2、消泡剂0.2和去离子水69.7。以上成分在试验称取时均按照重量份×10g进行称取，以下实施例方式相同。

本实施例及下述实施例制备过程相同，制备过程中，先将润滑剂和防锈剂溶于pH值调节剂内后加入到去离子水中，至完全溶解后加入其它组分，搅拌至至透明、均匀即得水性研磨液。

本实施例中，所述螯合剂为EDTA(乙二胺四乙酸)、EDTA二钠、聚天冬胺酸钠盐、聚环氧琥珀酸钠盐、乙二胺四甲叉磷酸盐、柠檬酸钠和羟基乙酸盐等中的一种或两种以上的混合物，总量均按上述重量份添加并分别制成样品，所得产品各种试验参数并无明显差别，特别是与润滑剂相配合，形成对晶片材料和磨料粒子的保护，减缓了磨料粒子对晶片材料的直接接触的机械作用力和进一步的腐蚀作用，从而降低划伤等缺陷；当然，按上述重量份也采用了其他螯合剂并，并制成样品，各项指标均较上述成分差(特别是对于磨料粒子对晶片材料的直接接触的机械作用力和进一步的腐蚀作用，降低划伤等缺陷方面)，但对于优于现有技术。

本实施例中，pH值调节剂为三乙醇胺、二乙烯三胺、四甲基氢氧化胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇胺、异丙醇胺、三异丙醇胺、羟乙基乙二胺、乙二胺和二乙胺等中的一种或两种以上的混合物；总量均按上述重量份添加并分别制成样品，所得产品各种试验参数并无明显差别。

本实施例中，悬浮剂为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚丙烯酸、葡萄糖酸盐、低分子量聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、明胶、椰子油酸乙醇酰胺和水溶性聚醚中的一种或两种以上组成的混合物；所述分散稳定剂为六偏磷酸钠、羟基亚乙基二膦酸、氨基三甲叉膦酸、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、乙二醇、聚马来酸、马来酸-丙烯酸共聚物、多元醇磷酸酯和聚氧乙烯基醇醚中的一种或两种以上组成的混合物；总量均按上述重量份添加并分别制成样品，均能增大磨料的分子间排斥力和静电排斥力以及空间位阻作用，从而显著增强了磨料粒子在体系中的悬浮性和分散稳定性，所得产品各种试验参数并无明显差别；当然，按上述重量份也采用了其他悬浮剂和分散稳定剂，并制成样品，各项指标均较上述成分差(悬浮性和分散稳定性)，但性能优于现有技术。

本实施例中，润滑剂为油酸、妥尔油、太古油、己二酸、二聚酸、硼酸、磷酸三乙酯、醇醚磷酸单酯乙醇胺盐、聚乙二醇和丙三醇中的一种或两种以上的混合物；总量均按上述重量份添加并分别制成样品，均能与螯合剂配合有效形成对晶片材料和磨料粒子的保护，减缓了磨料粒子对晶片材料的直接接触的机械作用力和进一步的腐蚀作用，从而降低划伤等缺陷，所得产品各种试验参数并无明显差别；当然，按上述重量份也采用了其他润滑剂，并制成样品，各项指标均较上述成分差，但性能优于现有技术。

本实施例中，防锈剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、癸二酸、烯基丁二酸、十二酸、正辛酸和异辛酸等中的一种或两种以上的混合物；所述防腐杀菌剂为氯化钠、苯甲酸钠、碳酸钠、乌洛托品、肌氨酸钠、三丹油和山梨酸等中的一种或两种以上的混合物；所述消泡剂为有机硅类消泡剂；总量均按上述重量份添加并分别制成样品，所得产品各种试验参数(特别是防锈性和防腐性)并无明显差别；当然，按上述重量份也采用了其他防锈剂和防腐杀菌剂，并制成样品，各项指标均较上述成分差，但性能优于现有技术。

本实施例中，消泡剂有机硅类消泡剂，如乳化硅油；总量按上述重量份添加并分别制成样品，所得产品各种试验参数并无明显差别。

具体的成分实施例：配置1000g水性研磨液

取50g润滑剂1(油酸)、20g防锈剂(癸二酸)，溶于120g pH值调节剂(三乙醇胺)中，搅拌十分钟后，加入去离子水697g，搅拌至全部溶解后，再依次加入5g螯合剂(EDTA)、12g分散稳定剂1(六偏磷酸钠)、10g分散稳定剂2(十二烷基磺酸钠)、2g防腐杀菌剂(苯甲酸钠)、2g悬浮剂(羧甲基纤维素钠)，搅拌至全部溶解后，再依次加入50g润滑剂2(聚乙二醇(分子量为600))、50g润滑剂3(甘油)、2g消泡剂(二甲基硅油)，搅拌至透明、均匀即得水性研磨液。

本实施例所得产品本发明制得的水性研磨液，与水按比例(1∶10)稀释后，与磨料(如金刚石、碳化硅和氧化铝等)混合使用，稀释液与磨料按照重量比例(200∶1)调配。稀释液具有优异的润滑性能和防锈性能，对各种规格的不同磨料如金刚石、碳化硅和氧化铝等均具有良好的悬浮能力和分散能力，在60h内，混合液颜色均一，无沉淀。用此液在研磨机上对晶片进行研磨，研磨后用水超声清洗，晶片表面光洁度好，无划痕和腐蚀坑等缺陷，表面粗糙度可达到1.4微米以内。

实施例二

本实施例的用于硬脆性材料超精研磨的水性研磨液，按重量份包括下列组分：螯合剂0.1、pH值调节剂5、悬浮剂0.2、分散稳定剂10、润滑剂20、防锈剂0.5、防腐杀菌剂2和去离子水62.2。

本实施例中，所述螯合剂为EDTA、EDTA二钠、聚天冬胺酸钠盐、聚环氧琥珀酸钠盐、乙二胺四甲叉磷酸盐、柠檬酸钠和羟基乙酸盐等中的一种或两种以上的混合物，总量均按上述重量份添加并分别制成样品，所得产品各种试验参数并无明显差别，特别是与润滑剂相配合，形成对晶片材料和磨料粒子的保护，减缓了磨料粒子对晶片材料的直接接触的机械作用力和进一步的腐蚀作用，从而降低划伤等缺陷；当然，按上述重量份也采用了其他螯合剂并，并制成样品，各项指标均较上述成分差(特别是对于磨料粒子对晶片材料的直接接触的机械作用力和进一步的腐蚀作用，降低划伤等缺陷方面)，但对于优于现有技术。

本实施例中，pH值调节剂为三乙醇胺、二乙烯三胺、四甲基氢氧化胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇胺、异丙醇胺、三异丙醇胺、羟乙基乙二胺、乙二胺和二乙胺等中的一种或两种以上的混合物；总量均按上述重量份添加并分别制成样品，所得产品各种试验参数并无明显差别。

本实施例中，悬浮剂为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚丙烯酸、葡萄糖酸盐、低分子量聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、明胶、椰子油酸乙醇酰胺和水溶性聚醚中的一种或两种以上组成的混合物；所述分散稳定剂为六偏磷酸钠、羟基亚乙基二膦酸、氨基三甲叉膦酸、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、乙二醇、聚马来酸、马来酸-丙烯酸共聚物、多元醇磷酸酯和聚氧乙烯基醇醚中的一种或两种以上组成的混合物；总量均按上述重量份添加并分别制成样品，均能增大磨料的分子间排斥力和静电排斥力以及空间位阻作用，从而显著增强了磨料粒子在体系中的悬浮性和分散稳定性，所得产品各种试验参数并无明显差别；当然，按上述重量份也采用了其他悬浮剂和分散稳定剂，并制成样品，各项指标均较上述成分差(悬浮性和分散稳定性)，但性能优于现有技术。

本实施例中，润滑剂为油酸、妥尔油、太古油、己二酸、二聚酸、硼酸、磷酸三乙酯、醇醚磷酸单酯乙醇胺盐、聚乙二醇和丙三醇中的一种或两种以上的混合物；总量均按上述重量份添加并分别制成样品，均能与螯合剂配合有效形成对晶片材料和磨料粒子的保护，减缓了磨料粒子对晶片材料的直接接触的机械作用力和进一步的腐蚀作用，从而降低划伤等缺陷，所得产品各种试验参数并无明显差别；当然，按上述重量份也采用了其他润滑剂，并制成样品，各项指标均较上述成分差，但性能优于现有技术。

本实施例中，防锈剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、癸二酸、烯基丁二酸、十二酸、正辛酸和异辛酸等中的一种或两种以上的混合物；所述防腐杀菌剂为氯化钠、苯甲酸钠、碳酸钠、乌洛托品、肌氨酸钠、三丹油和山梨酸等中的一种或两种以上的混合物；所述消泡剂为有机硅类消泡剂；总量均按上述重量份添加并分别制成样品，所得产品各种试验参数(特别是防锈性和防腐性)并无明显差别；当然，按上述重量份也采用了其他防锈剂和防腐杀菌剂，并制成样品，各项指标均较上述成分差，但性能优于现有技术。

本实施例中，消泡剂有机硅类消泡剂，如乳化硅油；总量按上述重量份添加并分别制成样品，所得产品各种试验参数并无明显差别。

具体的成分实施例：配置1000g水性研磨液

取20g润滑剂(二聚酸)溶于30g pH值调节剂(三乙醇胺)和20g pH值调节剂(羟乙基乙二胺)的混合液中，搅拌十分钟后，加入去离子水622g，搅拌至全部溶解后，再依次加入180g润滑剂(磷酸三乙酯)、1g螯合剂(EDTA·2Na)、50g分散稳定剂(氨基三甲叉膦酸)、50g分散稳定剂(OP-10)、3g防锈剂(正辛酸)、2g防锈剂(苯并三氮唑)、20g防腐杀菌剂(三丹油)，搅拌至全部溶解后，再依次加入2g悬浮剂(明胶)，搅拌至透明、均匀即得水性研磨液。

本实施例所得产品本发明制得的水性研磨液，与水按比例(1∶1)稀释后，与磨料(如金刚石、碳化硅和氧化铝等)混合使用，稀释液与磨料按照重量比例(50∶1)调配。稀释液具有优异的润滑性能和防锈性能，对各种规格的不同磨料如金刚石、碳化硅和氧化铝等均具有良好的悬浮能力和分散能力，在48h内，混合液颜色均一，无明显沉淀。用此液在研磨机上对晶片进行研磨，研磨后用水超声清洗，晶片表面光洁度好，无明显划痕和腐蚀坑等缺陷，表面粗糙度可达到1.8微米以内。

实施例三

本实施例的用于硬脆性材料超精研磨的水性研磨液，按重量份包括下列组分：螯合剂5、pH值调节剂15、悬浮剂5、分散稳定剂0.5、润滑剂5、防锈剂5、消泡剂2和去离子水62.5。

本实施例中，所述螯合剂为EDTA、EDTA二钠、聚天冬胺酸钠盐、聚环氧琥珀酸钠盐、乙二胺四甲叉磷酸盐、柠檬酸钠和羟基乙酸盐等中的一种或两种以上的混合物，总量均按上述重量份添加并分别制成样品，所得产品各种试验参数并无明显差别，特别是与润滑剂相配合，形成对晶片材料和磨料粒子的保护，减缓了磨料粒子对晶片材料的直接接触的机械作用力和进一步的腐蚀作用，从而降低划伤等缺陷；当然，按上述重量份也采用了其他螯合剂并，并制成样品，各项指标均较上述成分差(特别是对于磨料粒子对晶片材料的直接接触的机械作用力和进一步的腐蚀作用，降低划伤等缺陷方面)，但对于优于现有技术。

本实施例中，pH值调节剂为三乙醇胺、二乙烯三胺、四甲基氢氧化胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇胺、异丙醇胺、三异丙醇胺、羟乙基乙二胺、乙二胺和二乙胺等中的一种或两种以上的混合物；总量均按上述重量份添加并分别制成样品，所得产品各种试验参数并无明显差别。

本实施例中，悬浮剂为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚丙烯酸、葡萄糖酸盐、低分子量聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、明胶、椰子油酸乙醇酰胺和水溶性聚醚中的一种或两种以上组成的混合物；所述分散稳定剂为六偏磷酸钠、羟基亚乙基二膦酸、氨基三甲叉膦酸、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、乙二醇、聚马来酸、马来酸-丙烯酸共聚物、多元醇磷酸酯和聚氧乙烯基醇醚中的一种或两种以上组成的混合物；总量均按上述重量份添加并分别制成样品，均能增大磨料的分子间排斥力和静电排斥力以及空间位阻作用，从而显著增强了磨料粒子在体系中的悬浮性和分散稳定性，所得产品各种试验参数并无明显差别；当然，按上述重量份也采用了其他悬浮剂和分散稳定剂，并制成样品，各项指标均较上述成分差(悬浮性和分散稳定性)，但性能优于现有技术。

本实施例中，润滑剂为油酸、妥尔油、太古油、己二酸、二聚酸、硼酸、磷酸三乙酯、醇醚磷酸单酯乙醇胺盐、聚乙二醇和丙三醇中的一种或两种以上的混合物；总量均按上述重量份添加并分别制成样品，均能与螯合剂配合有效形成对晶片材料和磨料粒子的保护，减缓了磨料粒子对晶片材料的直接接触的机械作用力和进一步的腐蚀作用，从而降低划伤等缺陷，所得产品各种试验参数并无明显差别；当然，按上述重量份也采用了其他润滑剂，并制成样品，各项指标均较上述成分差，但性能优于现有技术。

本实施例中，防锈剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、癸二酸、烯基丁二酸、十二酸、正辛酸和异辛酸等中的一种或两种以上的混合物；所述防腐杀菌剂为氯化钠、苯甲酸钠、碳酸钠、乌洛托品、肌氨酸钠、三丹油和山梨酸等中的一种或两种以上的混合物；所述消泡剂为有机硅类消泡剂；总量均按上述重量份添加并分别制成样品，所得产品各种试验参数(特别是防锈性和防腐性)并无明显差别；当然，按上述重量份也采用了其他防锈剂和防腐杀菌剂，并制成样品，各项指标均较上述成分差，但性能优于现有技术。

本实施例中，消泡剂有机硅类消泡剂，如乳化硅油；总量按上述重量份添加并分别制成样品，所得产品各种试验参数并无明显差别。

具体的成分实施例：配置1000g水性研磨液

取20g润滑剂(妥尔油)、20g润滑剂(硼酸)、50g防锈剂(十二酸)，溶于120g pH值调节剂(异丙醇胺)、30g pH值调节剂(2-氨基-2-甲基-1-丙醇胺)混合液中，搅拌十分钟后，加入去离子水625g，搅拌至全部溶解后，再依次加入50g螯合剂(乙二胺四甲叉磷酸盐)、3g分散稳定剂(吐温-80)、2g分散稳定剂(羟基亚乙基二膦酸)、20g悬浮剂(聚乙烯醇(分子量为1500))、15g悬浮剂(葡萄糖酸钠)、15g悬浮剂(椰子油酸乙醇酰胺)，搅拌至全部溶解后，再依次加入10g润滑剂(甘油)、20g消泡剂(乳化硅油)，搅拌至透明、均匀即得水性研磨液。

本实施例所得产品本发明制得的水性研磨液，与水按比例(1∶1)稀释后，与磨料(如金刚石、碳化硅和氧化铝等)混合使用，稀释液与磨料按照重量比例(50∶1)调配。稀释液具有优异的润滑性能和防锈性能，对各种规格的不同磨料如金刚石、碳化硅和氧化铝等均具有良好的悬浮能力和分散能力，在48h内，混合液颜色均一，无明显沉淀。用此液在研磨机上对晶片进行研磨，研磨后用水超声清洗，晶片表面光洁度好，无明显划痕和腐蚀坑等缺陷，表面粗糙度可达到2微米以内。

由此可见，本发明制得的切削液兑水稀释后使用，能用水按比例(1∶10～1∶30)稀释，稀释液具有优异的润滑性能、防锈性能及沉降性能，稀释液的各项指标达到或超过GB6144-85有关指标。该切削液使用寿命长，集中油池换油周期为2.5-3年以上，单机油池换油周期为6-12个月，减少了排放，且废液中不含亚硝酸盐等有害物质，对保护环境非常有益；而对于以上技术效果，实施例一的配比以及工艺参数，使用效果最好，明显优于其它实施例，为最佳。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种用于硬脆性材料超精研磨的水性研磨液，其特征在于：按重量份包括下列组分：螯合剂0.1-5、pH值调节剂5-15、悬浮剂0.2-5、分散稳定剂0.5-10、润滑剂5-20、防锈剂0.5-5、防腐杀菌剂0-2、消泡剂0-2和补足100份总量余量的去离子水；

所述悬浮剂为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚丙烯酸、葡萄糖酸盐、低分子量聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、明胶、椰子油酸乙醇酰胺和水溶性聚醚中的一种或两种以上组成的混合物；所述润滑剂为油酸、妥尔油、太古油、己二酸、二聚酸、硼酸、磷酸三乙酯、醇醚磷酸单酯乙醇胺盐、聚乙二醇和丙三醇中的一种或两种以上的混合物。

2.根据权利要求1所述的用于硬脆性材料超精研磨的水性研磨液，其特征在于：按重量份包括下列组分：螯合剂0.5、pH值调节剂12、悬浮剂0.2、分散稳定剂2.2、润滑剂13、防锈剂2、防腐杀菌剂0.2、消泡剂0.2和去离子水69.7。

3.根据权利要求2所述的用于硬脆性材料超精研磨的水性研磨液，其特征在于：所述螯合剂为EDTA、EDTA二钠、聚天冬胺酸钠盐、聚环氧琥珀酸钠盐、乙二胺四甲叉磷酸盐、柠檬酸钠和羟基乙酸盐中的一种或两种以上的混合物。

4.根据权利要求3所述的用于硬脆性材料超精研磨的水性研磨液，其特征在于：所述pH值调节剂为三乙醇胺、二乙烯三胺、四甲基氢氧化胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇胺、异丙醇胺、三异丙醇胺、羟乙基乙二胺、乙二胺和二乙胺中的一种或两种以上的混合物。

5.根据权利要求4所述的用于硬脆性材料超精研磨的水性研磨液，其特征在于：所述分散稳定剂为六偏磷酸钠、羟基亚乙基二膦酸、氨基三甲叉膦酸、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、乙二醇、聚马来酸、马来酸-丙烯酸共聚物、多元醇磷酸酯和聚氧乙烯基醇醚中的一种或两种以上组成的混合物。

6.根据权利要求5所述的用于硬脆性材料超精研磨的水性研磨液，其特征在于：所述防锈剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、癸二酸、烯基丁二酸、十二酸、正辛酸和异辛酸中的一种或两种以上的混合物；所述防腐杀菌剂为氯化钠、苯甲酸钠、碳酸钠、乌洛托品、肌氨酸钠、三丹油和山梨酸中的一种或两种以上的混合物；所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

7.一种权利要求1所述的用于硬脆性材料超精研磨的水性研磨液的使用方法，其特征在于：将研磨液与水按比例1:1～20稀释后，与磨料混合使用，稀释液与磨料按照重量比例50～500:1调配使用。

8.根据权利要求7所述的用于硬脆性材料超精研磨的水性研磨液的使用方法，其特征在于：将研磨液与水按比例1:10稀释后，与磨料混合使用，稀释液与磨料按照重量比例200:1调配使用。