CN106634836A - 一种金刚石研磨膏及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种金刚石研磨膏及其制备方法与应用。本发明金刚石研磨膏主要由特定用量的金刚石磨料、填料、分散剂和基体液制备得到，其抛光型能高，出光速率快，尤其是采用特定用量的填料，在增加粘稠度的同时，还有一定的助磨作用，进一步提高了其抛光性能；本发明金刚石研磨膏清洗性能好，不使用粘稠类物质，不粘附工件，易于清洗。本发明方法工艺简单，适于大规模生产，能够得到一致性好的金刚石研磨膏产品。本发明金刚石研磨膏能够用于金属材料、陶瓷材料、玻璃材料和塑料等材料的精密乃至超精密加工。

Description

一种金刚石研磨膏及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及材料精密加工技术领域，具体而言，涉及一种金刚石研磨膏及其制备方法与应用。

背景技术

精密、超精密加工技术是提高机电产品性能、质量、工作寿命和可靠性，以及节材节能的重要途径。如：提高汽缸和活塞的加工精度，就可提高汽车发动机的效率和马力，减少油耗；提高滚动轴承的滚动体和滚道的加工精度，就可提高轴承的转速，减少振动和噪声；提高磁盘加工的平面度，从而减少它与磁头间的间隙，就可大大提高磁盘的存储量；提高半导体器件的刻线精度(减少线宽，增加密度)就可提高微电子芯片的集成度。目前，精密、超精密技术在我国的应用已不再局限于国防尖端和航空航天等少数部门，它已扩展到了国民经济的许多领域，应用规模也有较大增长。计算机、现代通信、影视传播等行业，现都需要精密、超精密加工设备，作为其迅速发展的支撑条件。

精密和超精密加工日益频繁的出现在人们的生产和生活当中，如做工精细的手机、表面光滑如镜的塑料制品、更加静音的空调、更为节能的汽车等等，人们无时无刻不在享受高品质产品带来的舒适和幸福感。

现有技术中，在进行精密和超精密加工时，往往需要使用研磨膏等研磨材料，现有技术中所使用的研磨材料，其抛光型能有限，不能满足精密和超精密加工的更高需求，出光速率低，清洁性能不好，容易粘结在所加工的工件上，影响工件品质。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种金刚石研磨膏，所述的金刚石研磨膏抛光性能好，出光速率快，不粘附工件，易于清洗，能够满足精密和超精密加工的更高需求。

本发明的第二目的在于提供一种所述的金刚石研磨膏的制备方法，该方法工艺简单，适于大规模生产，能够得到一致性好的金刚石研磨膏产品。

本发明的第三目的在于提供一种所述的金刚石研磨膏的应用，所述的金刚石研磨膏能够用于金属材料、陶瓷材料、玻璃材料和塑料等材料的精密乃至超精密加工，抛光性能好，出光速率快，不粘附工件，易于清洗。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种金刚石研磨膏，所述金刚石研磨膏主要由以下质量份数的原料制备得到：

金刚石磨料5-30份、填料30-80份、分散剂5-20份和基体液20-60份；

优选地，所述金刚石研磨膏主要由以下质量份数的原料制备得到：

金刚石磨料10-15份、填料30-40份、分散剂10-20份和基体液20-40份；

进一步优选地，所述金刚石研磨膏主要由以下质量份数的原料制备得到：

金刚石磨料10份、填料40份、分散剂15份和基体液30份。

本发明金刚石研磨膏采用特定成分和用量的原料制备得到，其抛光型能高，出光速率快，尤其是采用特定用量的填料，在增加粘稠度的同时，还有一定的助磨作用，进一步提高了其抛光性能；本发明金刚石研磨膏清洗性能好，不使用粘稠类物质，不粘附工件，易于清洗。

优选地，所述金刚石磨料包括单晶金刚石、多晶金刚石、类多晶金刚石中的一种或多种。

优选地，所述金刚石磨料的粒径为50μm以下，优选为0.5-50μm，进一步优选为0.5-20μm。

优选地，所述填料包括软质填料和硬质填料中的一种或多种，优选包括软质填料中的一种或多种和硬质填料中的一种或多种的组合物。

进一步优选地，所述软质填料包括高岭土、硅藻土、滑石粉、石墨粉、炭黑粉、石棉粉、云母粉、碳纤维和软木粉中的一种或多种，优选包括高岭土、硅藻土、滑石粉、石墨粉、炭黑粉、石棉粉和云母粉中的一种或多种，进一步优选包括滑石粉、石墨粉和云母粉中的一种或多种。

进一步优选地，所述硬质填料包括氧化铝粉、玻璃粉、石英粉和金刚砂中的一种或多种，优选包括氧化铝粉、石英粉和金刚砂中的一种或多种，进一步优选包括石英粉和金刚砂中的一种或两种。

进一步优选地，所述软质填料中的一种或多种和硬质填料中的一种或多种的组合物中，软质填料和硬质填料的质量比为1:2-5，优选为1:2-4，进一步优选为1:3-4。

优选地，所述填料的粒径为20μm以下，优选为0.1-20μm，进一步优选为0.1-10μm。

优选地，所述分散剂包括失水山梨醇油酸脂、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、乙二醇脂肪酸酯、单硬脂酸三乙醇胺酯、烷基酚聚氧乙烯醚和失水山梨醇月桂酸脂中的一种或多种，优选包括失水山梨醇油酸脂、聚氧乙烯脂肪酸酯、乙二醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚和失水山梨醇月桂酸脂中的一种或多种，进一步优选包括失水山梨醇油酸脂、聚氧乙烯脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚和失水山梨醇月桂酸脂中的一种或多种。

优选地，所述基体液包括矿物油、溶剂油、机油、石脑油、大豆油、花生油、葵花籽油和橄榄油中的一种或多种，优选包括矿物油、机油、大豆油、花生油、葵花籽油和橄榄油中的一种或多种，进一步优选包括矿物油、机油、大豆油和橄榄油中的一种或多种。

上述的一种金刚石研磨膏的制备方法，将金刚石磨料、填料和分散剂在基体液中充分搅拌分散均匀，制备得到一种金刚石研磨膏。

本发明方法工艺简单，适于大规模生产，能够得到一致性好的金刚石研磨膏产品。

优选地，先将金刚石磨料和填料与分散剂充分混合搅拌均匀，再将所得物料加入基体液中，充分搅拌分散均匀，制备得到一种金刚石研磨膏。

上述的一种金刚石研磨膏的应用，所述金刚石研磨膏用于材料的精密加工。

优选地，所述材料包括金属材料、陶瓷材料、玻璃材料和塑料中的一种或多种。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明金刚石研磨膏采用特定成分和用量的原料制备得到，其抛光型能高，出光速率快，尤其是采用特定用量的填料，在增加粘稠度的同时，还有一定的助磨作用，进一步提高了其抛光性能；本发明金刚石研磨膏清洗性能好，不使用粘稠类物质，不粘附工件，易于清洗。

本发明方法工艺简单，适于大规模生产，能够得到一致性好的金刚石研磨膏产品。

本发明金刚石研磨膏能够用于金属材料、陶瓷材料、玻璃材料和塑料等材料的精密乃至超精密加工。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

本发明提供了一种金刚石研磨膏，所述金刚石研磨膏主要由以下质量份数的原料制备得到：

金刚石磨料5-30份、填料30-80份、分散剂5-20份和基体液20-60份；

优选地，所述金刚石研磨膏主要由以下质量份数的原料制备得到：

金刚石磨料10-15份、填料30-40份、分散剂10-20份和基体液20-40份；

进一步优选地，所述金刚石研磨膏主要由以下质量份数的原料制备得到：

金刚石磨料10份、填料40份、分散剂15份和基体液30份。

本发明金刚石研磨膏采用特定成分和用量的原料制备得到，其抛光型能高，出光速率快，尤其是采用特定用量的填料，在增加粘稠度的同时，还有一定的助磨作用，进一步提高了其抛光性能；本发明金刚石研磨膏清洗性能好，不使用粘稠类物质，不粘附工件，易于清洗。

本发明一种优选的具体实施方式中，所述金刚石磨料包括单晶金刚石、多晶金刚石、类多晶金刚石中的一种或多种。

作为本发明金刚石研磨膏的主要磨料，所述的金刚石磨料可采用单晶金刚石、多晶金刚石、类多晶金刚石中的一种或多种均可，结合其特定用量，均能保证本发明金刚石研磨膏的抛光性能。

本发明一种优选的具体实施方式中，所述金刚石磨料的粒径为50μm以下，优选为0.5-50μm，进一步优选为0.5-20μm。

采用特定粒径的金刚石磨料，有助于促进金刚石磨料在本发明金刚石研磨膏中均匀分散，提高本发明金刚石研磨膏产品的一致性，进一步提高本发明金刚石研磨膏的抛光性能。

本发明一种优选的具体实施方式中，所述填料包括软质填料和硬质填料中的一种或多种，优选包括软质填料中的一种或多种和硬质填料中的一种或多种的组合物。

进一步优选地，所述软质填料包括高岭土、硅藻土、滑石粉、石墨粉、炭黑粉、石棉粉、云母粉、碳纤维和软木粉中的一种或多种，优选包括高岭土、硅藻土、滑石粉、石墨粉、炭黑粉、石棉粉和云母粉中的一种或多种，进一步优选包括滑石粉、石墨粉和云母粉中的一种或多种。

进一步优选地，所述硬质填料包括氧化铝粉、玻璃粉、石英粉和金刚砂中的一种或多种，优选包括氧化铝粉、石英粉和金刚砂中的一种或多种，进一步优选包括石英粉和金刚砂中的一种或两种。

进一步优选地，所述软质填料中的一种或多种和硬质填料中的一种或多种的组合物中，软质填料和硬质填料的质量比为1:2-5，优选为1:2-4，进一步优选为1:3-4。

采用特定成分和用量的填料，在增加粘稠度的同时，还有一定的助磨作用，进一步提高了本发明金刚石研磨膏的抛光性能。

本发明一种优选的具体实施方式中，所述填料的粒径为20μm以下，优选为0.1-20μm，进一步优选为0.1-10μm。

采用特定粒径的填料，有助于促进主料在本发明金刚石研磨膏中均匀分散，提高本发明金刚石研磨膏产品的一致性，在均匀增加粘稠度的同时，充分发挥其助磨作用，进一步提高本发明金刚石研磨膏的抛光性能。

本发明一种优选的具体实施方式中，所述分散剂包括失水山梨醇油酸脂、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、乙二醇脂肪酸酯、单硬脂酸三乙醇胺酯、烷基酚聚氧乙烯醚和失水山梨醇月桂酸脂中的一种或多种，优选包括失水山梨醇油酸脂、聚氧乙烯脂肪酸酯、乙二醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚和失水山梨醇月桂酸脂中的一种或多种，进一步优选包括失水山梨醇油酸脂、聚氧乙烯脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚和失水山梨醇月桂酸脂中的一种或多种。

采用特定成分的分散剂，有助于金刚石磨料和填料在基体液中充分均匀分散，充分提高本发明金刚石研磨膏产品的一致性，充分保证本发明金刚石研磨膏的抛光性能。

本发明一种优选的具体实施方式中，所述基体液包括矿物油、溶剂油、机油、石脑油、大豆油、花生油、葵花籽油和橄榄油中的一种或多种，优选包括矿物油、机油、大豆油、花生油、葵花籽油和橄榄油中的一种或多种，进一步优选包括矿物油、机油、大豆油和橄榄油中的一种或多种。

采用特定成分的基体液，具有适当的粘稠度，能够使金刚石磨料和填料在分散剂的作用下在基体液中充分均匀分散，充分提高本发明金刚石研磨膏产品的一致性，，还有助于提高本发明金刚石研磨膏的清洗性能，使其不粘附工件，易于清洗。

上述的一种金刚石研磨膏的制备方法，将金刚石磨料、填料和分散剂在基体液中充分搅拌分散均匀，制备得到一种金刚石研磨膏。

本发明方法工艺简单，适于大规模生产，能够得到一致性好的金刚石研磨膏产品。

优选地，先将金刚石磨料和填料与分散剂充分混合搅拌均匀，再将所得物料加入基体液中，充分搅拌分散均匀，制备得到一种金刚石研磨膏。

上述的一种金刚石研磨膏的应用，所述金刚石研磨膏用于材料的精密加工。

优选地，所述材料包括金属材料、陶瓷材料、玻璃材料和塑料中的一种或多种。

实施例1

一种金刚石研磨膏的制备方法，包括如下步骤：

(1)分别称取类多晶金刚石微粉(粒径为50μm以下)5g、云母粉(粒径为20μm以下)30g、失水山梨醇月桂酸脂5g份和橄榄油20g；

(2)将类多晶金刚石、云母粉和失水山梨醇月桂酸脂在橄榄油中充分搅拌分散均匀，制备得到一种金刚石研磨膏。

实施例2

一种金刚石研磨膏的制备方法，包括如下步骤：

(1)分别称取多晶金刚石微粉(粒径为20μm以下)30g、云母粉(粒径为10μm以下)10g、氧化铝微粉(粒径为10μm以下)50g、失水山梨醇油酸脂20g份、机油40g和大豆油20g；

(2)将多晶金刚石、氧化铝微粉和失水山梨醇油酸脂充分混合搅拌均匀，再将所得物料加入机油和大豆油中，充分搅拌分散均匀，制备得到一种金刚石研磨膏。

实施例3

一种金刚石研磨膏的制备方法，包括如下步骤：

(1)分别称取单晶金刚石微粉(粒径为50μm以下)10g、滑石粉(粒径为20μm以下)10g、氧化铝微粉20g、失水山梨醇油酸脂10g、机油15g和大豆油5g；

(2)将多晶金刚石、滑石粉、氧化铝微粉和失水山梨醇油酸脂充分混合搅拌均匀，再将所得物料加入机油和大豆油中，充分搅拌分散均匀，制备得到一种金刚石研磨膏。

实施例4

一种金刚石研磨膏的制备方法，包括如下步骤：

(1)分别称取多晶金刚石微粉(粒径为20μm以下)15g、石墨粉(粒径为10μm以下)8g、金刚砂(粒径为10μm以下)24g、聚氧乙烯脂肪酸酯8g、烷基酚聚氧乙烯醚12g、矿物油40g；

(2)将多晶金刚石、石墨粉、金刚砂和聚氧乙烯脂肪酸酯及烷基酚聚氧乙烯醚充分混合搅拌均匀，再将所得物料加入矿物油中，充分搅拌分散均匀，制备得到一种金刚石研磨膏。

实施例5

一种金刚石研磨膏的制备方法，包括如下步骤：

(1)分别称取多晶金刚石微粉(粒径为20μm以下)10g、云母粉(粒径为10μm以下)8g、石英粉(粒径为10μm以下)12g、金刚砂(粒径为10μm以下)20g、失水山梨醇月桂酸脂15g、橄榄油30g；

(2)将多晶金刚石、云母粉、石英粉、金刚砂和失水山梨醇月桂酸脂充分混合搅拌均匀，再将所得物料加入橄榄油中，充分搅拌分散均匀，制备得到一种金刚石研磨膏。

采用本发明实施例1-5所得的金刚石研磨膏，对不同进行抛光修复，实施例1-5所得的金刚石研磨膏在对相同材料进行抛光修复时，则分别用于抛光修复同一块材料的不同区域，具体步骤如下：

(1)清洁，用水淋湿后，通过软性水刮板刮净，暴露待修复处；

(2)检查，通过400瓦日光灯在50厘米到100厘米强光照射，包括垂直角度(90度)和非垂直角度(45度)照射，发现待修复点；

(3)标识，在待修复处的背面通过油性笔进行标记，标识待修复区域；

(4)将抛光盘固定在电动抛光机上，将实施例1-5所得玻璃用抛光膏分别均匀涂覆在抛光盘的抛光层上，转速2000转，功率300瓦，对待修复区域进行抛光修复；

抛光修复结果如下表所示：

表1本发明金刚石研磨膏的抛光修复结果

注：实施例3、实施例4、实施例5所设定的抛光时间为能够分别起到所对应的实施例1和实施例2的抛光效果或精细加工效果所需的抛光时间。

通过表1可以看出，本发明金刚石研磨膏抛光效果好，尤其是同时使用软质填料和硬质填料的金刚石研磨膏，其出光更快，能够有效提高抛光效率；相比之下，同时使用软质填料和硬质填料的金刚石研磨膏其对晶体的抛光速率相比仅使用软质填料或硬质填料的金刚石研磨膏，对晶体材料的抛光时间能够缩短40％，对陶瓷材料的抛光加工时间能够缩短20％，对硬质合金表面加工时间能够缩短30％；此外，本发明金刚石研磨膏的清洗性能好，不粘附工件，以水冲洗能够迅速洗净。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些替换和修改。

Claims (10)

1.一种金刚石研磨膏，其特征在于，所述金刚石研磨膏主要由以下质量份数的原料制备得到：

金刚石磨料5-30份、填料30-80份、分散剂5-20份和基体液20-60份；

优选地，所述金刚石研磨膏主要由以下质量份数的原料制备得到：

金刚石磨料10-15份、填料30-40份、分散剂10-20份和基体液20-40份；

进一步优选地，所述金刚石研磨膏主要由以下质量份数的原料制备得到：

金刚石磨料10份、填料40份、分散剂15份和基体液30份。

2.根据权利要求1所述的一种金刚石研磨膏，其特征在于，所述金刚石磨料包括单晶金刚石、多晶金刚石、类多晶金刚石中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种金刚石研磨膏，其特征在于，所述金刚石磨料的粒径为50μm以下，优选为0.5-50μm，进一步优选为0.5-20μm。

4.根据权利要求1所述的一种金刚石研磨膏，其特征在于，所述填料包括软质填料和硬质填料中的一种或多种，优选包括软质填料中的一种或多种和硬质填料中的一种或多种的组合物；

优选地，所述软质填料包括高岭土、硅藻土、滑石粉、石墨粉、炭黑粉、石棉粉、云母粉、碳纤维和软木粉中的一种或多种，优选包括高岭土、硅藻土、滑石粉、石墨粉、炭黑粉、石棉粉和云母粉中的一种或多种，进一步优选包括滑石粉、石墨粉和云母粉中的一种或多种；

优选地，所述硬质填料包括氧化铝粉、玻璃粉、石英粉和金刚砂中的一种或多种，优选包括氧化铝粉、石英粉和金刚砂中的一种或多种，进一步优选包括石英粉和金刚砂中的一种或两种。

5.根据权利要求4所述的一种金刚石研磨膏，其特征在于，所述软质填料中的一种或多种和硬质填料中的一种或多种的组合物中，软质填料和硬质填料的质量比为1:2-5，优选为1:2-4，进一步优选为1:3-4。

6.根据权利要求1所述的一种金刚石研磨膏，其特征在于，所述填料的粒径为20μm以下，优选为0.1-20μm，进一步优选为0.1-10μm。

7.根据权利要求1所述的一种金刚石研磨膏，其特征在于，所述分散剂包括失水山梨醇油酸脂、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、乙二醇脂肪酸酯、单硬脂酸三乙醇胺酯、烷基酚聚氧乙烯醚和失水山梨醇月桂酸脂中的一种或多种，优选包括失水山梨醇油酸脂、聚氧乙烯脂肪酸酯、乙二醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚和失水山梨醇月桂酸脂中的一种或多种，进一步优选包括失水山梨醇油酸脂、聚氧乙烯脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚和失水山梨醇月桂酸脂中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种金刚石研磨膏，其特征在于，所述基体液包括矿物油、溶剂油、机油、石脑油、大豆油、花生油、葵花籽油和橄榄油中的一种或多种，优选包括矿物油、机油、大豆油、花生油、葵花籽油和橄榄油中的一种或多种，进一步优选包括矿物油、机油、大豆油和橄榄油中的一种或多种。

9.如权利要求1-8任一所述的一种金刚石研磨膏的制备方法，其特征在于，将金刚石磨料、填料和分散剂在基体液中充分搅拌分散均匀，制备得到一种金刚石研磨膏；

优选地，先将金刚石磨料和填料与分散剂充分混合搅拌均匀，再将所得物料加入基体液中，充分搅拌分散均匀，制备得到一种金刚石研磨膏。

10.如权利要求1-8任一所述的一种金刚石研磨膏的应用，其特征在于，所述金刚石研磨膏用于材料的精密加工；

优选地，所述材料包括金属材料、陶瓷材料、玻璃材料和塑料中的一种或多种。