CN105950022B - 一种复合抛光液 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合抛光液，解决现有技术中针对单晶硅、硒化锌、硫化锌、单晶锗等的抛光液不够环保，且需要在较强酸性环境下进行抛光进而影响抛光用设备的使用寿命的问题。本发明的抛光液包括2～4wt%的三氧化二铝、6～9wt%的二氧化硅、0.5～1.5wt%的氧化剂，其余为水。本发明具有绿色、环保等优点，且本发明能有效在弱酸性和碱性条件下去除元件表面麻点、道子，同时兼顾抛光效果和抛光效率。

Description

一种复合抛光液
技术领域
本发明涉及一种抛光液，具体涉及一种复合抛光液。
背景技术
抛光单晶硅、硒化锌、硫化锌、单晶锗、蓝宝石的载体是聚氨酯盘或柏油盘，抛光剂在抛光过程中促使零件表面发生细微化学反应，进而从零件表面去除；抛光剂另一作用是分解聚氨酯盘或柏油盘表面的聚氨酯或沥青，使抛光模表面保持相对稳定的摩擦系数，使抛光过程稳定，并获得高质量零件表面光洁度。
现有技术中的抛光液中存在重金属元素，通常是含有六价铬，因而会对环境造成重金属污染，导致抛光后污染较高、不够环保的情况发生。而且现有技术中，为了达到较好的抛光效果，单晶硅、硒化锌、硫化锌、单晶锗等的抛光液均是在酸性较高的环境下进行抛光，该情况对设备的使用寿命造成极大地影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：现有技术中针对单晶硅、硒化锌、硫化锌、单晶锗等的抛光液不够环保，且需要在较强酸性环境下进行抛光进而影响抛光用设备的使用寿命的问题；本发明的目的在于提供更加环保、且适用于弱酸性及碱性环境的一种复合抛光液。
本发明通过下述技术方案实现：
一种复合抛光液，包括2～4wt%的三氧化二铝、6～9wt%的二氧化硅、0.5～1.5wt%的氧化剂，其余为水。
本发明通过上述多种物质组合后得到复合抛光液，该复合抛光液中不包含重金属元素，无毒性，因而更加绿色环保，是一种理想的环保型抛光剂。且通过本发明各组分和配比的组合，使本发明的抛光液适用于蓝宝石、单晶硅、硒化锌、硫化锌、单晶锗等多种晶体材料的抛光，适用范围极其广泛。
同时，通过本发明上述组成比例的各物质组合后，可有效实现在弱酸性及碱性条件下去除元件表面麻点、道子。并且经过试验证明，本发明的抛光液能同时兼顾抛光效果和抛光效率的效果。
进一步，所述氧化剂为氯酸盐或次氯酸盐，可以是氯酸钠、氯酸钾、氯酸镁、次氯酸钠、次氯酸钾、次氯酸镁等中的一种。
进一步，所述三氧化二铝的粒径为80～120nm。
进一步，所述二氧化硅的粒径为15～25nm。
进一步，所述三氧化二铝的含量为3wt%，所述二氧化硅的含量为7.5wt%，所述氧化剂的含量为1wt%，三氧化二铝的粒径为100nm，二氧化硅的粒径为15～25nm。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明的抛光液不含有六价铬，不会对环境造成重金属污染，因而本发明的抛光液具有无毒、绿色、环保等优点；
2、本发明的抛光液可应用于蓝宝石、单晶硅、硒化锌、硫化锌、单晶锗等多种晶体材料的抛光，应用广泛；
3、本发明组成比例的各物质组合后，有效去除元件表面麻点、道子，避免抛光过程中零件表面产生划痕的情况；且本发明组成和配比的抛光液能同时兼顾抛光效果和抛光效率，效果显著。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
一种复合抛光液，包括2～4wt%的三氧化二铝、6～9wt%的二氧化硅、0.5～1.5wt%的氧化剂，其余为水。其中，所述氧化剂为氯酸盐或次氯酸盐。所述三氧化二铝的粒径为80～120nm。由于磨料粒径过大会导致产品表面产生大量粗的划痕，因而所述二氧化硅的粒径优选为15～25nm。
本发明抛光液的具体组成成分和配比，以及对照实施例的组成成分和配比如下表1，表中各组成成分均以重量百分比计，其余均为水。
表1
实例1 实例2 实例3 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
Al2O3 3 2 4 0 11 5 2
SiO2 7.5 8 7 11 0 10 5
NaClO3 1 1.5 0.5 1 1 2 0.2
采用上述组成配比称取相应组分，然后加水溶解即制成本发明抛光液。
采用上述表1中制备出的各抛光液进行蓝宝石的抛光操作。抛光原理为：在抛光过程中，在抛光液的存在下，抛光液在抛光过程中促使蓝宝石零件表面水解成Al2(OH)3﹒xH2O的水合物，进而从零件表面去除；同时抛光液也可与抛光载体（聚氨酯盘、柏油盘）发生化学反应，分解聚氨酯盘或柏油盘表面的聚氨酯或沥青，使抛光模表面保持相对稳定的摩擦系数，使抛光过程稳定，并获得高质量零件表面光洁度。
具体抛光的参数如下：
抛光参数设置为：转速200、压力为138g/cm2、抛光时间3-4h、载体为聚氨酯盘。因上述抛光工艺为常规工艺，因而不再赘述。
由于抛光的目的是去除元件表面道子，因而对上述表1中不同抛光液的麻点去除率进行统计，统计结果如表2所示。
表2
实例1 实例2 实例3 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
3h道子去除率 99% 96% 97% 78% 80% 82% 84%
4h道子去除率 100% 100% 100% 86% 89% 92% 94%
采用本发明配比的组分能有效在弱酸性或碱性条件下对蓝宝石表面进行抛光操作，减小抛光液对抛光工件的影响，延长抛光工件使用寿命。且通过上述表2可知，使用实例1-3中的抛光液时工件表面无划痕，效果十分显著；在本发明的配比条件下，能够有效兼顾抛光速度和抛光效果。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种复合抛光液，其特征在于，包括2～4wt％的三氧化二铝、6～9wt％的二氧化硅、0.5～1.5wt％的氧化剂，其余为水；
所述氧化剂为氯酸盐或次氯酸盐；
所述三氧化二铝的粒径为80～120nm；
所述二氧化硅的粒径为15～25nm。
2.根据权利要求1所述的一种复合抛光液，其特征在于，所述三氧化二铝的含量为3wt％，所述二氧化硅的含量为7.5wt％，所述氧化剂的含量为1wt％，三氧化二铝的粒径为100nm，二氧化硅的粒径为15～25nm。
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