CN108559407A - 一种光学蓝宝石用研磨液 - Google Patents

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朱立芳
朱同武
朱嘉伟
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    • C09G1/00—Polishing compositions
    • C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种光学蓝宝石用研磨液，涉及研磨抛光技术领域，其原料按重量份包括：氮化硼微粉4‑7份、石英砂微粉5‑9份、硬脂酸3‑6份、乙二醇4‑7份、木质素磺酸钠2‑5份、蒙脱土5‑9份、氢氧化钠2‑4份、聚乙二醇5‑10份、润滑剂2‑4份、非离子表面活性剂5‑10份、葡萄糖酸钠3‑7份、硅酸钠5‑8份，水30‑40份。本发明的研磨液的研磨效率高，精度高，且对工件表面的划伤损失小，能够得到光洁的表面，用于光学蓝宝石的研磨抛光，能使蓝宝石片达到纳米0.1平整度，为后续精密抛光加工提供了良好的条件。

Description

一种光学蓝宝石用研磨液
技术领域
本发明涉及研磨抛光技术领域，尤其涉及一种光学蓝宝石用研磨液。
背景技术
蓝宝石俗称刚玉，具有优良的机械、光学、化学、电学特性，并且能够耐高温，抗辐射，被广泛用于耐磨器件、光学窗口、衬底材料、导弹整流罩等领域。光学蓝宝石的普遍应用对它的超光滑无损伤表面加工提出了更高要求。研磨加工是光学蓝宝石材料获得良好平整度和弯曲度，以及表面粗糙度，保证抛光质量和效率的关键工序。
当前市场上的蓝宝石表面研磨抛光，普遍采用的研磨材料一般为氧化铝、氧化锆、金刚石、氧化硅、氧化钛、氮化硅等，但在实际应用中，现有粒子的粒径小、表面活性大，粒子间相互作用力强，已分散好的纳米粒子易发生团聚，影响研磨液组合物的性能；同时研磨粒子如纳米金刚石、三氧化二铝、氧化锆、氮化硅等，硬度均较大，抛光过程中对表面的损伤较严重，不仅造成表面粗糙度较大，还易出现抛光划痕、凹坑等表面缺陷；同时分散性、稳定性较好的氧化硅等材料的抛光速率又较低，不能满足现有技术的要求。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种光学蓝宝石用研磨液，研磨效率高，精度高，且对工件表面的划伤损失小。
本发明提出的一种光学蓝宝石用研磨液，其原料按重量份包括：氮化硼微粉4-7份、石英砂微粉5-9份、硬脂酸3-6份、乙二醇4-7份、木质素磺酸钠2-5份、蒙脱土5-9份、氢氧化钠2-4份、聚乙二醇5-10份、润滑剂2-4份、非离子表面活性剂5-10份、葡萄糖酸钠3-7份、硅酸钠5-8份，水30-40份。
优选地，所述氮化硼微粉的粒径为20-40μm；优选地，石英砂微粉的粒径为20-40μm。
优选地，所述蒙脱土的粒径为30-50μm。
优选地，所述硬脂酸和乙二醇的质量比为1：1-1.5。
优选地，所述木质素磺酸钠和蒙脱土的质量比为1：1.5-2。
优选地，所述润滑剂为甘油、二甲基硅油、乙撑双硬脂酰胺中的一种，优选地，为二甲基硅油。
优选地，所述非离子表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚，优选地，为壬基酚聚氧乙烯醚。
上述光学蓝宝石用研磨液的制备按照现有常规制备方法进行制备。
上述光学蓝宝石用研磨液在使用时，将研磨液和水按照1：2-4的体积比进行稀释后使用。
有益效果：本发明研磨液中，利用氮化硼的自润滑性，将其和石英砂微粒复配作为磨料，使其在研磨抛光过程中能够保持高磨削力的同时不易在工件表面产生划伤；硬脂酸和乙二醇配合作用，有利于表面软化层的生成并增加蓝宝石表面的活性，且在氢氧化钠和硅酸钠的存在下，使蓝宝石表面的Al元素更易于同溶液中的OH根离子结合，生成硬度较小的氢氧化合物，易于从表面研磨除去，提高研磨效率；木质素磺酸钠具有很好的润湿性和分散性，其在水中电离出极性基团-SO3，能够被溶胀后的蒙脱土层间结构上所带的负电荷所吸附，从而使木质素磺酸钠的极性基团的一端插入层间，形成有机复合物，并相互交联形成网状立体结构，从而提高研磨液的悬浮性，并和葡萄糖酸钠共同作用将研磨下来的物料转化为螯合物悬浮在溶液中；添加的聚乙二醇、润滑剂、非离子表面活性剂与其它成分配合作用，能够将磨削过程中产生的热量排走，起到降温的作用，减少磨损，还能提高研磨液的悬浮性、分散性和稳定性。本发明的研磨液悬浮性好，研磨效率高，研磨精度高，且对工件表面的划伤损失小，能够得到光洁的表面，用于光学蓝宝石的研磨抛光，能使蓝宝石片达到纳米0.1平整度，为后续精密抛光加工提供了良好的条件。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种光学蓝宝石用研磨液，其原料按重量份包括：氮化硼微粉4份、石英砂微粉9份、硬脂酸3份、乙二醇7份、木质素磺酸钠2份、蒙脱土9份、氢氧化钠2份、聚乙二醇10份、润滑剂乙撑双硬脂酰胺2份、壬基酚聚氧乙烯醚5份、葡萄糖酸钠7份、硅酸钠8份，水30份；其中，氮化硼微粉的粒径为20μm，石英砂微粉的粒径为20μm，蒙脱土的粒径为50μm。
实施例2
本发明提出的一种光学蓝宝石用研磨液，其原料按重量份包括：氮化硼微粉7份、石英砂微粉5份、硬脂酸6份、乙二醇4份、木质素磺酸钠5份、蒙脱土5份、氢氧化钠4份、聚乙二醇5份、润滑剂甘油4份、壬基酚聚氧乙烯醚10份、葡萄糖酸钠3份、硅酸钠5份，水40份；其中，氮化硼微粉的粒径为40μm，石英砂微粉的粒径为40μm，蒙脱土的粒径为30μm。
实施例3
本发明提出的一种光学蓝宝石用研磨液，其原料按重量份包括：氮化硼微粉6份、石英砂微粉6份、硬脂酸4份、乙二醇6份、木质素磺酸钠3份、蒙脱土6份、氢氧化钠3.5份、聚乙二醇8份、润滑剂甘油2.5份、壬基酚聚氧乙烯醚8份、葡萄糖酸钠6份、硅酸钠6份，水35份；其中，氮化硼微粉的粒径为30μm，石英砂微粉的粒径为35μm，所述蒙脱土的粒径为45μm。
实施例4
本发明提出的一种光学蓝宝石用研磨液，其原料按重量份包括：氮化硼微粉5份、石英砂微粉7份、硬脂酸5份、乙二醇5份、木质素磺酸钠4份、蒙脱土7份、氢氧化钠3份、聚乙二醇7份、润滑剂二甲基硅油3份、壬基酚聚氧乙烯醚7份、葡萄糖酸钠5份、硅酸钠7份，水35份；其中，氮化硼微粉的粒径为25μm，石英砂微粉的粒径为30μm，蒙脱土的粒径为40μm。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种光学蓝宝石用研磨液，其特征在于，其原料按重量份包括：氮化硼微粉4-7份、石英砂微粉5-9份、硬脂酸3-6份、乙二醇4-7份、木质素磺酸钠2-5份、蒙脱土5-9份、氢氧化钠2-4份、聚乙二醇5-10份、润滑剂2-4份、非离子表面活性剂5-10份、葡萄糖酸钠3-7份、硅酸钠5-8份，水30-40份。
2.根据权利要求1所述的光学蓝宝石用研磨液，其特征在于，所述氮化硼微粉的粒径为20-40μm；优选地，石英砂微粉的粒径为20-40μm。
3.根据权利要求1或2所述的光学蓝宝石用研磨液，其特征在于，所述蒙脱土的粒径为30-50μm。
4.根据权利要求1-3任一所述的光学蓝宝石用研磨液，其特征在于，所述硬脂酸和乙二醇的质量比为1：1-1.5。
5.根据权利要求1-4任一所述的光学蓝宝石用研磨液，其特征在于，所述木质素磺酸钠和蒙脱土的质量比为1：1.5-2。
6.根据权利要求1-5任一所述的光学蓝宝石用研磨液，其特征在于，所述润滑剂为甘油、二甲基硅油、乙撑双硬脂酰胺中的一种，优选地，为二甲基硅油。
7.根据权利要求1-6任一所述的光学蓝宝石用研磨液，其特征在于，所述非离子表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚，优选地，为壬基酚聚氧乙烯醚。
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