CN105086837A - 一种蓝宝石钻石液 - Google Patents

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    • C09G1/00—Polishing compositions
    • C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents

Abstract

本发明提供了一种蓝宝石钻石液，包括类多晶钻石粉0.5-1.0份、分散剂0.5-1.0份、水性增稠剂0.1-0.5份、碱性调节剂2-4份、渗透剂3-5份、1-2份气相防沉剂、基础溶剂86.5-92份；基础溶剂采用去离子水、乙二醇、丙三醇一种或多种混合制备而成。采用类多晶钻石粉作为磨料，利用渗透剂将其润湿，在蓝宝石钻石液的水性体系中保持均匀、稳定悬浮、无团聚的效果，在使用过程中达到提高切削效率的效果。

Description

一种蓝宝石钻石液
技术领域
本发明涉及钻石液研磨技术领域，特别地，涉及一种蓝宝石钻石液。
背景技术
随着蓝宝石的研究和应用越来越深入，蓝宝石触摸屏应用越来越广泛，如高端手表、高端手机屏幕、航空航天特种玻璃等。
在蓝宝石触摸屏加工行业内，A向蓝宝石加工难度大于普通蓝宝石，一般钻石液加工时间长，切削速率低，磨盘损耗大，造成机器人工成本增加。
中国专利CN200710177815.7公开了一种水性金刚石研磨液及其制备方法和用途，组分为：金刚石微粉0.01-10％，分散稳定剂0.5-15％，悬浮剂0.1-10％，pH值调节剂0.0-1.0％，防腐剂0.0-1％，有机溶剂0.0-99％，去离子水0.0-99％。该方案加工A向蓝宝石的切削速率低，加工时间长，同时价格高昂，导致研磨加工成本高。
发明内容
本发明目的在于提供一种蓝宝石钻石液，以解决A向蓝宝石研磨速率低下的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种蓝宝石钻石液，包括类多晶钻石粉0.5-1.0份、分散剂0.5-1.0份、水性增稠剂0.1-0.5份、碱性调节剂2-4份、渗透剂3-5份、1-2份气相防沉剂、基础溶剂86.5-92份；
所述基础溶剂采用去离子水、乙二醇、丙三醇一种或多种混合制备而成。
优选的，所述类多晶钻石粉的粒径为2-4微米，莫氏硬度为10。
优选的，所述分散剂采用聚丙二醇、乙醇胺、聚乙二醇、三乙醇胺至少任意一种溶液而成。
优选的，所述水性增稠剂采用羟甲基纤维素、羧甲基丙基纤维素、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺的至少任意一种制备而成。
优选的，所述碱性调节剂采用氢氧化钾、氢氧化钠、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵的至少任意一种制备而成。
优选的，所述渗透剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚、JFC-2、JFC-3耐碱性渗透剂OEP-70至少任意一种制备而成。
优选的，所述气相防沉剂采用气相二氧化硅、气相二氧化铝一种或多种混合制备而成。
本发明具有以下有益效果：
本发明的蓝宝石钻石液应用在A向蓝宝石研磨抛光工艺中，利用分散剂在基础溶剂中将水性增稠剂均匀分散，利用气相防沉剂对体系进行合理的增稠和稳固，形成稳定的水性溶液。采用类多晶钻石粉作为磨料，利用渗透剂将其润湿，在水性体系中保持均匀、稳定悬浮、无团聚的效果，在使用过程中达到提高切削效率的效果。
并且，基础溶剂均为水性溶剂，在抛光后能用清水快速去除蓝宝石表面脏污，有利于产品清洗。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
一种蓝宝石钻石液，包括类多晶钻石粉0.5-1.0份，分散剂0.5-1.0份，水性增稠剂0.1-0.5份，碱性调节剂2-4份，渗透剂3-5份，1-2份气相防沉剂，基础溶剂86.5-92份；
所述基础溶剂采用去离子水、乙二醇、丙三醇一种或多种混合制备而成。
制备方法：1.制作基础溶剂：将基础溶剂放入反应釜中以600转/min转速搅拌10min，2.依次添加分散剂、渗透剂、气相防沉剂、水性增稠剂、碱性调节剂，添加间距时间为5-10min，3.添加类多晶钻石粉搅拌90min，灌装后，超声45min；即可得到蓝宝石钻石液。
其中，所述类多晶钻石粉为单晶钻石粉通过高温等特殊条件下，改善物理特性所产生的新型晶体，与单晶钻石粉相比切削速率更快，与多晶钻石粉相比成本更低。粒径为2-4微米，莫氏硬度为10。本发明蓝宝石钻石液的具体配比可参见下表：
下面给出经本发明实施例1制备出的蓝宝石钻石液研磨抛光后的A向蓝宝石的平均良率、表面粗糙度Ra及去除速率的数据，上述实验过程的研磨条件如下：
研磨机：16B
被抛光的晶片：A向蓝宝石材料
被抛光晶片片数：110pics
研磨盘：树脂铜盘(开槽)
单位研磨压力：0.1kg
双面研磨速比为上盘：下盘：环齿：中心齿＝13.6:14.9:8.5:4.2
钻石液流量：0.5-1ml/min
双面研磨后，对A向蓝宝石晶片进行超声波清洗、干燥，然后测量晶片的厚度。用测厚仪测量蓝宝石晶片的厚度差来求去除速率，对所有110pics被抛光晶片进行测量，求平均值得到去除速率；用粗糙度测试仪对110pics被抛光晶片进行测量，求平均值得到晶片表面粗糙度。
结果显示：A向晶片经蓝宝石钻石液研磨后，平均表观良率为99％，平均切削速率为3UM/min，表面粗糙度Ra＜4nm，完全满足A向蓝宝石研磨抛光工艺制程中对于切削速率和表面质量的要求，并节省了生产成本。
对比实施例的实验条件保持与实施例1一致，但采用不同的蓝宝石钻石液配方，其钻石液的制备方法为：将皂化聚乙烯基醇配制为质量浓度为15％的水溶液，静置24小时待用。在烧杯中加入40g甘油，再加入2g粒度分布在0.84-3.95微米、D50为2.86微米的单晶金刚石微粉，加入质量浓度为15％的皂化聚乙烯基醇水溶液10g，加入45g去离子水。将混合液搅拌均匀，加入2g六偏磷酸钠，继续搅拌。加入30％的氨水0.5g，调节pH值在9-10之间，最后加入0.5g四氯间苯二甲腈，充分摇匀得到金刚石微粉含量为2％的水性研磨液。
实施例的效果如下表所示：
切削速率 表面粗糙度
对比实施例 1.2UM/min 4nm
实施例1 3UM/min 4nm
从对比结果可以看出，实施例1相对于现有技术，在保持同样的表面粗糙度前提下，将切削速率提高了2倍多。
在同样的实验条件下，测出的其他实施例结果请见下表：
切削速率 表面粗糙度
实施例2 2.8UM/min 4nm
实施例3 3.1UM/min 4nm
实施例4 2.9UM/min 4nm
实施例5 2.8UM/min 4nm
实施例6 2.8UM/min 4nm
实施例7 2.7UM/min 4nm
实施例8 2.8UM/min 4nm
实施例9 2.9UM/min 4nm
实施例10 2.8UM/min 4nm
从对比结果可以看出，实施例2-10相对于现有技术，在保持同样的表面粗糙度前提下，均提高了切削速率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种蓝宝石钻石液，其特征在于，包括类多晶钻石粉0.5-1.0份、分散剂0.5-1.0份、水性增稠剂0.1-0.5份、碱性调节剂2-4份、渗透剂3-5份、1-2份气相防沉剂、基础溶剂86.5-92份；
所述基础溶剂采用去离子水、乙二醇、丙三醇一种或多种混合制备而成。
2.根据权利要求1所述的钻石液，其特征在于，所述类多晶钻石粉的粒径为2-4微米，莫氏硬度为10。
3.根据权利要求1所述的钻石液，其特征在于，所述分散剂采用聚丙二醇、乙醇胺、聚乙二醇、三乙醇胺至少任意一种溶液而成。
4.根据权利要求1所述的钻石液，其特征在于，所述水性增稠剂采用羟甲基纤维素、羧甲基丙基纤维素、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺的至少任意一种制备而成。
5.根据权利要求1所述的钻石液，其特征在于，所述碱性调节剂采用氢氧化钾、氢氧化钠、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵的至少任意一种制备而成。
6.根据权利要求1所述的钻石液，其特征在于，所述渗透剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚、JFC-2、JFC-3耐碱性渗透剂OEP-70至少任意一种制备而成。
7.根据权利要求1所述的钻石液，其特征在于，所述气相防沉剂采用气相二氧化硅、气相二氧化铝一种或多种混合制备而成。
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