TW201341514A

TW201341514A - 合金材料之研磨方法及合金材料之製造方法

Info

Publication number: TW201341514A
Application number: TW101143478A
Authority: TW
Inventors: Hitoshi Morinaga; Hiroshi Asano; Maiko Asai; Shogo Tsubota; Kazusei Tamai
Original assignee: Fujimi Inc
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2012-11-21
Publication date: 2013-10-16
Also published as: WO2013077281A1; US20140308155A1; CN103945983A; KR20140110869A; JPWO2013077281A1

Abstract

提供一種有效率地將含有主成分及0.1質量%以上的與主成分在維克氏硬度(HV)差異5以上的元素之合金材料研磨成為優異鏡面的研磨方法。在其研磨方法所使用之研磨用組成物含有砥粒及氧化劑。合金材料以鋁合金、鈦合金、不鏽鋼、鎳合金或銅合金為佳。又，使用上述研磨用組成物研磨之前，以預備研磨合金材料為佳。

Description

合金材料之研磨方法及合金材料之製造方法

本發明係關於使用含有砥粒及氧化劑之研磨用組成物，研磨含有主成分及與主成分不同硬度的元素的合金材料之方法、及使用其研磨方法的合金材料之製造方法。

一般而言合金意指，1種的金屬元素與1種以上的其他金屬元素或碳、氮、矽等的非金屬元素之共晶體。通常合金係相較於純金屬使提升機械的強度、耐藥品性、抗腐蝕性、耐熱性等之性質之目的而製造。種種的合金之中，因為鋁合金係輕量且有優異之強度，所以使用於建材或容器等之結構材料、汽車、船、飛機等的運輸設備外，亦用在各種電化製品或電子零件等的各種用途。

因為鈦合金係除了輕量外亦有優異之抗腐蝕性，所以廣泛使用於精密機械、裝飾品、工具、體育用品、醫療零件等。因為鐵系合金之不鏽鋼或鎳合金係有優異之抗腐蝕性，所以使用於結構材料或運輸設備之外，以及工具、機械器具、調理器具等之各種用途。因為銅合金除了優異之導電性、導熱性、抗腐蝕性、加工性外，完工也優美，所以廣泛使用於裝飾品、餐具、樂器、電氣材料的零件等。

依據用途有需要鏡面加工合金的表面。作為鏡面加工之方法，有合金表面之塗裝或塗佈。然而可實現藉由合金表面的研磨之鏡面加工的話，可得到超越塗裝或塗佈之優點。譬如、因為研磨係相較於塗裝可提供優異之鏡面，所以塗裝或塗佈步驟及此等所使用之材料就不再需要。又、因為藉由研磨之鏡面係相較於藉由塗裝之鏡面耐久性高，所以鏡面長期維持。

自古以來嘗試藉由研磨進行表面的鏡面加工或平滑化(譬如參照專利文獻1、2)。然而在此等方法無法有效地得到更高品質的鏡面。尤其是研磨混合有主成分與和主成分硬度不同的元素的合金時，其元素存在部分與不存在部分之間在研磨速度發生差異。其研磨速度之差異係在研磨後之合金表面，導致突起、凹陷或傷痕等之各種缺陷。因此，藉由研磨將合金高度鏡面加工係困難。

〔先前技術文獻〕〔專利文獻〕

[專利文獻1]日本特開平01-246068號公報

[專利文獻2]日本特開平11-010492號公報

本發明之目的係提供將含有主成分及和主成分硬度不同的元素之合金材料有效地研磨成優異鏡面之方法。

本發明者們深入研究的結果，發現使用含有砥粒及氧化劑之研磨用組成物，藉由研磨含有主成分的元素及和主成分硬度不同的元素之合金，氧化劑氧化合金表面而在合金表面使硬度高、脆化氧化皮膜形成，將此由於砥粒研磨，可得到無表面缺陷的優異之鏡面。

為了達成上述之目的，在本發明之一態樣係提供使用含有砥粒及氧化劑之研磨用組成物，研磨主成分及和主成分維克氏硬度(HV)差異5以上之元素含有0.1質量%以上之合金材料之研磨方法。

上述合金材料係由鋁合金、鈦合金、不鏽鋼、鎳合金及銅合金至少選出一種為佳。上述氧化劑係過氧化氫為佳，上述砥粒係膠質二氧化矽為佳。又，在本發明之另一個一態樣，提供含有使用上述研磨方法研磨上述合金材料之步驟之合金材料的製造方法。

依據本發明，可有效地研磨含有主成分的元素及和主成分硬度不同的元素之合金材料成為優異之鏡面。

以下說明本發明之一實施型態。

本實施型態之研磨方法係使用含有砥粒及氧化劑之研磨用組成物，研磨含有主成分及和主成分硬度不同的元素之合金材料之方法。

合金材料係鋁合金、鈦合金、不鏽鋼、鎳合金或銅合金等。含有和主成分有顯著不同維克氏硬度的元素之合金為佳。尤其是，含有低硬度之鋁與高硬度之矽之合金的表面硬度係藉由研磨用組成物中之氧化劑更容易被均勻化。也因此，本實施型態的研磨方法係尤其是在鋁合金的研磨較佳地使用。使用鋁合金的情形時，尤其是隨著達成優異之研磨速度之同時，亦可有效地得到有光澤的優異之鏡面。

在合金材料包含之元素係在維克氏硬度(HV)相較於主成分差異5以上之元素。其元素係在合金材料中含有0.1質量%以上為佳。具體而言，鋁合金係相對於鋁，將矽、鐵、銅、錳、鎂、鋅、鉻等含有0.1~10質量%。作為鋁合金般譬如藉由日本工業規格(JIS)H4000，A1070、1050、1100、1200、2014、2017、2024、3002、2003、3203、3004、3005、3105、4032、4043、4045、4047、5005、5052、5082、5083、5086、5154、5182、5252、5254、5454、5451、5657、6003、6056、6061、6063、6082、6101、6110、6151、6351、7003、7005、7050、7072、7075、7178等已知。

鈦合金係相對於鈦，將鋁、鐵、釩等含有3.5~30質量%。其如作為鈦合金、譬如藉由日本工業規格(JIS)H4600，Ti-6A1-4V等已知。不鏽鋼係相對於鐵，將鉻、鎳、鉬、錳等含有10~50質量%。作為鈦合金般譬如藉由日本工業規格(JIS)G4303，SUS201、303、303Se、304、304L、304NI、305、305JI、309S、310S、316、316L、321、347、384、XM7、303F、303C、430、430F、 434、410、416、420J1、420J2、420F、420C、631J1等已知。

鎳合金係相對於鎳，將鐵、鉻、鉬、鈷等含有20~75質量%。作為鎳合金般譬如藉由日本工業規格(JIS)H4551，NCF600、601、625、750、800、800H、825、N W 0276、4400、6002、6022等已知。

銅合金係相對於銅，將鐵、鉛、鋅、錫等含有3~50質量%。作為銅合金般譬如藉由日本工業規格(JIS)H3100，C2100、2200、2300、2400、2600、2680、2720、2801、3560、3561、3710、3713、4250、4430、4621、4640、6140、6161、6280、6301、7060、7150、1401、2051、6711、6712等已知。

接著記載關於在本實施型態的研磨方法所使用之研磨用組成物。

研磨用組成物係含有砥粒及氧化劑。

氧化劑係在使包含於合金之主成分及和主成分不同的元素之兩者氧化時，必須含有足夠的氧化還元電位。作為氧化劑可例舉過氧化物、過硫酸鹽、過氯酸鹽、過碘酸鹽、及過錳酸鹽等。過氧化物的具體例作為譬如過氧化氫、過醋酸、過碳酸鹽、過氧化脲及過氯酸、及過硫酸鈉、過硫酸鉀以及過硫酸銨等之過硫酸鹽。其中從研磨速度的観點來看過硫酸鹽及過氧化氫係為佳，從水溶液中之安定性及環境負荷的観點來看過氧化氫係尤其是為佳。

研磨用組成物中的氧化劑之含量係0.02質量%以上為佳，更佳為0.03質量%以上，再更佳為0.1質量%以上。氧化劑之含量係上述的範圍內之情況時，可仰制研磨後的表面缺陷的發生。

研磨用組成物中的氧化劑之含量係15質量%以下為佳，更佳為10質量%以下。氧化劑之含量係上述的範圍內之情況勢時，除了可抑制研磨用組成物之製造成本、亦可減輕使用後之研磨用組成物之處理、亦即可減輕廢液處理之環境負擔。

砥粒係氧化矽、氧化鋁、氧化鈰、氧化鋯、氧化鈦、氧化錳、碳化矽、或氮化矽為佳。其中氧化矽為佳，更佳為膠質二氧化矽或氣相二氧化矽，尤其是膠質二氧化矽為佳。使用此砥粒之情形，可得到更平滑之研磨面。

作為膠質二氧化矽、可使用沒有表面修飾膠質二氧化矽及有表面修飾膠質二氧化矽之任一者。因為沒有表面修飾膠質二氧化矽在酸性條件下含有靠近零之仄他電位，所以在酸性條件下二氧化矽粒子之間互相沒有靜電斥力而容易凝集。相對於此，即使在酸性條件下能有比較大的負仄他電位之表面修飾膠質二氧化矽係在酸性條件下互相極力斥力而良好地分散之結果，提升研磨用組成物之保存安定性。

作為表面修飾膠質二氧化矽係可列舉譬如在表面磺酸或羧酸等的有機酸係被固定之膠質二氧化矽或表面係以氧化鋁等之金屬氧化物取代之膠質二氧化矽。對於膠質二氧化矽之有機酸的固定係在膠質二氧化矽的表面藉由使有機酸的官能基化學鍵結而進行。對於膠質二氧化矽之磺酸的固定係譬如可以用記載於“Sulfonic acid-functionalized silica through quantitative oxidation of thiol groups”,Chem.Commun.246-247(2003)之方法而進行。具體而言，在膠質二氧化矽使含有3-巰基丙基三甲氧基矽烷等的含巰基之矽烷偶合劑偶合之後，藉由以過氧化氫氧化巰基，可得到在表面磺酸係被固定之膠質二氧化矽。對於膠質二氧化矽之羧酸的固定係譬如可以記載於“Novel Silane Coupling Agents Containing a Photolabioe 2-Nitrobenzyl Ester for Introduction of a Carboxy Group on the Surface of Silica Gel”,Chemistry Letters,3,228-229(2000)之方法而進行。具體而言，在使膠質二氧化矽經含有光反應性2-硝基苄基酯之矽烷偶合劑偶合之後，藉由光照射，可得到在表面羧酸被固定之膠質二氧化矽。又、膠質二氧化矽表面藉由氧化鋁之取代係在膠質二氧化矽添加鋁化合物使反應進行。譬如可藉由記載於日本特開平6-199515號公報之方法而進行。具體而言，藉由在膠質二氧化矽添加鹼金屬鋁酸鹽而加熱，可得到表面係以氧化鋁取代之膠質二氧化矽。

在使用表面修飾膠質二氧化矽之情況，研磨用組成物的pH係0.5~4.5之範圍內為佳。在表面修飾膠質二氧化矽之表面磺基等的修飾基存在。也因此，研磨用組成物的pH係0.5~4.5之範圍內時，表面修飾膠質二氧化矽係在研磨用組成物中安定的分散，導致高研磨速度。另一方面，從提升研磨速度的観點，表面修飾膠質二氧化矽之中使用以磺酸表面修飾膠質二氧化矽尤其是為佳。

在使用沒有表面修飾膠質二氧化矽之情況，研磨用組成物的pH係8.0~12.0之範圍內為佳。在沒有表面修飾膠質二氧化矽之表面羥基存在。也因此，研磨用組成物的pH係8.0~12.0之範圍內時，膠質二氧化矽係在研磨用組成物中安定的分散，導致高研磨速度。

包含在研磨組成物中之砥粒的平均粒徑係5nm以上為佳，更佳為10nm以上，再更佳為15nm以上。砥粒的平均粒徑係在上述的範圍內之情況，提升合金材料的研磨速度。

包含在研磨用組成物中之砥粒的平均粒徑係400nm以下為佳，更佳為300nm以下，再更佳為200nm以下，最佳為100nm以下。砥粒的平均粒徑係上述的範圍內之情況、容易得到低缺陷且面粗度小的表面。在研磨後的合金材料大粒徑的砥粒殘留之事成為問題之情況，使用沒有含有大粒徑之小粒子徑的砥粒為佳。

另一方面，砥粒的平均粒徑係可藉由氮氣吸附法(BET法)之比表面積的測定值算出。

研磨用組成物中之砥粒的含量係1質量%以上為佳，更佳為2質量%以上。砥粒的含量係上述的範圍內之情況，藉由研磨用組成物提升合金的研磨速度。

研磨用組成物中之砥粒的含量係50質量%以下為佳，更佳為40質量%以下。砥粒的含量係上述的範圍內之情況，除了可減低研磨用組成物之製造成本，亦可容易得到更少的抓痕之研磨面。又、殘留在研磨後的合金表面上之砥粒的量係被減低，提升合金表面的清潔性。

研磨用組成物係合金材料的研磨速度、控制砥粒的分散性等之目的，亦可再含有pH調整劑。

pH調整劑可從周知的酸、鹼、或其鹽中選擇。作為酸的具體例，譬如可列舉氫氯酸、硫酸、硝酸、氟氫酸、硼酸、碳酸、次亞磷酸、亞磷酸及磷酸等的無機酸或、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2-甲基丁酸、n-己酸、3,3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、4-甲基戊酸、n-庚酸、2-甲基己酸、n-辛酸、2-乙基己酸、安息香酸、乙醇酸、水楊酸、二羥丙酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、丁烯二酸、苯二甲酸、羥丁二酸、酒石酸、檸檬酸、乳酸、二乙醇酸、2-呋喃羧酸、2,5-呋喃二羧酸、3-呋喃羧酸、2-四氫呋喃羧酸、甲氧基乙酸、甲氧基苯基乙酸及苯氧基乙酸等之有機酸。從提升研磨速度的観點，在無機酸尤其是硫酸、硝酸、磷酸為佳、在有機酸尤其是乙醇酸、丁二酸、丁烯二酸、檸檬酸、酒石酸、羥丁二酸、五羥己酸及亞甲基丁二酸為佳。作為鹼的具體例，可列舉胺或氫氧化第四銨等的有機鹼、鹼金屬的氫氧化物、鹼土類金屬的氫氧化物及氨等。

又代替上述酸或與上述酸組合，作為pH調整劑亦可使用上述酸的銨鹽或鹼金屬鹽等的鹽。尤其是、弱酸與強鹼、強酸與弱鹼、或弱酸與弱鹼的組合係可期待發揮pH 的緩衝作用。

在研磨用組成物實現高研磨速度之同時，有需求具有高清洗去除性之情況。其情況在研磨用組成物添加無機酸(含有pH調整劑)成為低pH(譬如pH0.5~4.5)之同時，作為砥粒使用表面修飾膠質二氧化矽為佳。雖然一般將砥粒的含量增多時研磨速度係提升，但是清洗去除性係降低。也因此，將研磨速度與洗淨除去性同時提升係困難。相對於此，在研磨用組成物添加無機酸時，即使研磨用組成物中之砥粒的含量少，藉由無機酸之化學的作用提升研磨速度。由於此可同時提升洗淨除去性與研磨速度。又，表面修飾膠質二氧化矽於藉由無機酸的添加成為低pH的研磨用組成物之中亦安定而可發揮作為砥粒的功能。

接著記載關於本實施型態之研磨方法。

研磨用組成物係在與通常所使用之金屬材料的研磨同樣的裝置及條件下可使用。研磨裝置一般使用單面研磨裝置或雙面研磨裝置。單面研磨裝置係使用稱為負載物的保持具而保持合金材料，一邊供給研磨用組成物，一邊將貼附研磨墊之定盤壓合金材料的單面，藉由旋轉定盤而研磨合金材料的單面。雙面研磨裝置係保持負載物所使用之合金材料，由上方一邊供給研磨用組成物，一邊將貼附研磨墊之定盤壓合金材料的雙面，藉由使此在相反的方向旋轉而研磨合金材料的雙面。此時，藉由研磨墊及研磨用組成物與合金材料之間的摩擦之物理的作用與、研磨用組成物係導致於合金之化學的作用而研磨合金材料。

在研磨條件包含研磨荷重。一般而言研磨荷重越大砥粒與合金材料之間的摩擦力越高。其結果提升機械之加工特性，上昇研磨速度。雖然適用於合金材料之研磨荷重無特別限制，但是50~1,000 g/cm²為佳，更佳為100~800 g/cm²，再更佳為300~600 g/cm²。研磨荷重係上述的範圍內之情況時，除了可充分地發揮高研磨速度，亦可減低晶圓的破損或表面缺陷的發生。

又在研磨條件包含線速度。一般而言研磨墊的轉速、負載物的轉速、合金材料的大小、合金材料的數等係影響線速度。因為大線速度之情況施加到合金材料之摩擦力係變大，所以相對於合金材料之機械的研磨作用係變大。又、藉由摩擦所發生之熱係可提昇藉由研磨用組成物之化學的研磨作用。雖然線速度係尤其是無限制，10~300m/分為佳，更佳為、30~200m/分。線速度係上述的範圍內之情況時，除了可充分地達成高研磨速度，對於合金材料可適當地給予摩擦力。

研磨墊係並不由材質、厚度、或硬度等之物性限定。譬如具有種種的硬度或厚度之聚胺甲酸酯型、不織布型、麂皮型、含有砥粒之者、不含有砥粒之者等，可使用任意的研磨墊。不含有砥粒之麂皮型的研磨墊為佳。麂皮型的研磨墊之中、藉由加工中的壓力之變形小者，換言之硬度係高之者更佳。具體而言，使用在日本工業規格(JIS)S6050所規定之TECLOCK(登錄商標)之硬度的測定方法，含有78以上的硬度之麂皮型的研磨墊為佳。研磨墊的硬度係可比基材藉由使用聚對苯二甲酸乙二酯或不織布更提升。

在研磨條件包含研磨用組成物的供給速度。雖然研磨用組成物的供給速度係依賴於研磨合金材料的種類或研磨裝置的種類、其他的研磨條件，但是以研磨用組成物在合金材料及研磨墊的表面全體均勻地供給時足夠速度為佳。

合金材料係在使用本實施型態的研磨方法研磨之前，亦可使用預備研磨用組成物而預備研磨。在合金材料的表面有由於合金材料的加工或運輸之傷痕存在之情況。藉由預備研磨除去其傷痕而可縮短藉由結束本實施型態之研磨步驟時所需要之時間，可有效率地得到優異之鏡面。

以下記載關於在預備研磨步驟所使用之預備研磨用組成物。

預備研磨用組成物係相較於本實施型態的研磨方法所使用之研磨用組成物有需要具有強研磨力。具體而言，預備研磨用組成物係相較於本實施型態的研磨方法所使用之砥粒，含有更高硬度且大粒徑的砥粒為佳。

作為包含於預備研磨用組成物之砥粒，譬如可列舉碳化矽、氧化鋁(alumina)、氧化鋯、鋯石、二氧化鈰、二氧化鈦等，並不是限定於此。此砥粒之中、使用氧化鋁係尤其是為佳。作為氧化鋁，雖然並不是特別限定者，可使用譬如α-氧化鋁、δ-氧化鋁、θ-氧化鋁、κ-氧化鋁、及其他的結晶型態之氧化鋁。又，氧化鋁係亦可含有矽、鈦、鐵、銅、鉻、鈉、鉀、鈣、鎂等之不純物元素。

將合金材料以更高速研磨之情況時，使用α-氧化鋁作為主成分之氧化鋁砥粒為佳。氧化鋁砥粒中之α-氧化鋁的比率係20%以上為佳，更佳為40%以上。氧化鋁砥粒中之α-氧化鋁的比率係由(113)面之X線繞射線的積分強度比而求出。

預備研磨組成物中所包含之砥粒的平均粒徑係0.1μm以上為佳，更佳為0.3μm以上。砥粒的平均粒徑係上述的範圍內之情況時，提升合金材料的研磨速度。

預備研磨用組成物中所包含之砥粒的平均粒徑係20μm以下為佳，更佳為5μm以下。砥粒的平均粒徑係上述的範圍內之情況時，可容易地得到低缺陷且面粗度之小研磨面。砥粒的平均粒徑係可使用譬如雷射繞射/散射粒度分佈測定裝置、譬如可使用堀場製作所製的“LA-950”測定。

預備研磨用組成物中所包含之砥粒的比表面積係20 m²/g以下為佳。相較於砥粒的比表面積於上述的範圍內之情況時，提升合金材料的研磨速度。

預備研磨用組成物中所包含之砥粒的比表面積係5 m²/g以上為佳。砥粒的比表面積係上述的範圍內之情況時，可容易地得到低缺陷且面粗度之小研磨面。另一方面，砥粒的比表面積係譬如可使用micromeritics corporation製的“Flow SorbII 2300”測定。

預備研磨用組成物中之砥粒的含量係0.5質量%以上為佳，更佳為1質量%以上。砥粒的含量係上述的範圍內之情況時，提升合金材料的研磨速度。

預備研磨用組成物中之砥粒的含量係20質量%以下為佳，更佳為10質量%以下。砥粒的含量於上述範圍內之情況，除了可減低預備研磨用組成物的製造成本，亦可減低預備研磨後之合金表面的抓痕。

預備研磨用組成物的較佳pH係由於研磨合金的種類而不同。預備研磨用組成物中的pH係藉由周知的酸、鹼、或由其鹽而調整。

有機酸，尤其是將乙醇酸、丁二酸、丁烯二酸、檸檬酸、酒石酸、羥丁二酸、五羥己酸或亞甲基丁二酸使用於預備研磨用組成物的pH調整之情況時，可期待研磨速度的提升。

上述實施型態亦可如下述般變更。

‧研磨用組成物係亦可以任意之濃度含有兩種類以上之砥粒。

‧研磨用組成物係依其需要亦可含有錯化劑、蝕刻劑等之更提升研磨速度之作用的添加劑。

‧研磨用組成物係亦可含有在研磨後的合金表面為了給予親水性之添加劑。作為添加劑般的具體例，可列舉聚丙稀酸或聚丁烯二酸等的聚羧酸、聚膦酸、聚磺酸、多糖類、纖維素衍生物、環氧乙烷聚合物、乙烯基聚合物等之水溶性聚合物、及此等之共聚合物、鹽、衍生物等。此等之添加劑係藉由提昇研磨後之合金表面的可濕性，可防止對於合金表面的異物之附著等。

‧研磨用組成物係依其需要亦可再含有防腐劑、防黴劑、防鏽劑般之周知的添加劑。

‧研磨用組成物係依其需要亦可再含有容易地提升砥粒的分散性之分散劑或進行聚集體的再分散之分散助劑般的添加劑。

‧研磨用組成物係一次使用於合金的研磨之後，可再回收而再一次使用於研磨。作為再使用研磨用組成物的方法之一例，可列舉將從研磨裝置使排出之使用後的研磨用組成物一旦回收到槽內，從槽內再至研磨裝置內使循環而使用之方法。由於將研磨用組成物循環使用，刪減成為廢液之研磨用組成物的排出量，可減少研磨用組成物的使用量。此係在可減輕環境負荷之點與可抑制合金材料的製造成本之點有用。

‧循環所使用研磨用組成物時，研磨用組成物中之二氧化矽等的成分係藉由研磨而消費、損失。因此，亦可在循環使用中的研磨用組成物補充二氧化矽等之成分的減少分。補充成分係亦可個別地添加於研磨用組成物，或亦可作為二以上之成分以任意的濃度含有之混合物添加於研磨用組成物。此情況，研磨用組成物係以再利用被調整到合適的狀態，研磨性能係維持合適。

‧研磨用組成物亦可藉由將研磨用組成物的原液以水稀釋而調製。

‧研磨用組成物係亦可為一液型、亦可為以二液型為始之複數液型。又，使用含有複數的研磨劑供給管路的研磨裝置之情況時，事先調配二以上之組成物，亦可在研磨裝置內成為使此組成物混合而形成研磨用組成物。

接著說明本發明之實施例及比較例。

(試驗1)

將平均粒徑係78nm的沒有表面修飾膠質二氧化矽用水稀釋，再藉由添加氧化劑，調製組成1-1至1-5之研磨用組成物。組成1-6之研磨用組成物係沒有添加氧化劑而調製。關於各研磨用組成物、將膠質二氧化矽之濃度與平均粒徑、氧化劑之種類與其濃度、以及pH表示於表2。

作為研磨之合金、準備鋁合金、鈦合金、不鏽鋼、銅合金。作為參考也準備純鋁(1N99)。將所使用合金之組成表示於表3。將構成合金之各元素的維克氏硬度表示於表4。此等合金係使用預備研磨用組成物，表面粗度係成為0.02μm~0.04μm之範囲預備研磨者。

使用從組成1-1到1-6的研磨用組成物，以記載於表1的研磨條件研磨各合金。並關於各合金，評估研磨速度、表面缺陷、及表面粗度。

〔研磨速度的評估〕

在研磨之前後測定合金的重量。從研磨前後的重量之差異算出研磨速度，表示於表5之“研磨速度”欄。

〔表面缺陷的評估〕

將研磨後的合金表面在螢光燈下以目視確認。其結果表示於表5之“缺陷”欄。另外“缺陷”欄中，“C”表示在合金表面橘皮狀的凹凸缺陷係發生、“B”表示在合金表面橘皮狀的凹凸缺陷係稍微發生、“A”表示在合金表面橘皮狀的凹凸缺陷係沒有發生。

〔表面粗度的評估〕

研磨後之合金表面的表面粗度(Ra)係使用SURFCOM(登錄商標)1500DX以測定長度30.0mm、測定速度0.3mm/sec的條件測定。其結果表示於表5之“Ra”欄。

如表5所示，從組成1-1到1-5的研磨用組成物使用於從實施例1-1到1-13之情況，與將組成1-6之研磨用組成物使用於從比較例1-1到1-5之情況不同，缺陷的發生係被抑制，可得到了優異之鏡面。又如參考例1-1所示，研磨對象物並不是含有0.1質量%以上不同的元素的合金之情況時，即使使用組成1-6之研磨用組成物研磨，表面缺陷係沒有發生。

(試驗2)

將平均粒徑係17nm、31nm、或78nm之沒有表面修飾膠質二氧化矽用水稀釋，在藉由添加氧化劑，而調製從組成2-1到組成2-6之研磨用組成物。關於各研磨用組成物，將膠質二氧化矽之濃度與平均粒徑、氧化劑之種類與其濃度、以及pH表示於表6。

作為研磨之合金，準備了記載於表3之鋁合金A5052。其合金係使用預備研磨用組成物表面粗度成為0.02μm~0.04μm之範圍預備研磨者。

使用從組成2-1到2-6的研磨用組成物，以記載於表1的研磨條件研磨合金。另外，藉由與試驗1同樣的方法評估研磨速度、表面缺陷、表面粗度。此結果各自表示於表7之“研磨速度”欄、“缺陷”欄、“Ra”欄。

如表7所示，在從實施例2-1到2-6任一者沒有表面缺陷，可得到了優異之鏡面。又，含有大平均粒徑之砥粒，或藉由使用以高濃度含有砥粒之研磨用組成物，可得到高研磨速度。

(試驗3)

將平均粒徑係17nm或31nm之以磺酸有表面修飾膠質二氧化矽用水稀釋，再藉由添加氧化劑及pH調整劑，調製pH2.0之組成3-1及3-3的研磨用組成物。在pH調整劑使用硫酸。組成3-2及3-4的研磨用組成物係沒有添加pH調整劑而調製。關於各研磨用組成物，將膠質二氧化矽的濃度與平均粒徑、氧化劑的種類與其濃度、以及將pH表示於表8。

作為研磨之合金，準備了記載於表3之鋁合金A5052。其合金係使用預備研磨用組成物表面粗度成為0.02μm~0.05μm之範圍預備研磨者。

使用從組成3-1到3-4的研磨用組成物，以記載於表1的研磨條件研磨合金。然後，藉由與試驗1同樣的方法評估研磨速度、表面缺陷、表面粗度。此結果各自表示於表9之“研磨速度”欄、“缺陷”欄、“Ra”欄。

如表9所示，在從實施例3-1到3-4之任一者，可得到了沒有表面缺陷的優異之鏡面。又，在使用將pH調整到2.0的研磨用組成物之實施例3-1及3-3，提升研磨速度。

Claims

一種合金材料之研磨方法，其係含有主成分及與上述主成分在維克氏硬度(HV)差異5以上之元素0.1質量%以上之合金材料之研磨方法，其特徵為使用含有砥粒及氧化劑之研磨用組成物研磨上述合金材料之表面。
如申請專利範圍第1項之合金材料之研磨方法，其中，上述合金材料為鋁合金、鈦合金、不鏽鋼、鎳合金或銅合金。
如申請專利範圍第1或2項之合金材料之研磨方法，其中，上述氧化劑為過氧化氫。
如申請專利範圍第1或2項之合金材料之研磨方法，其中，上述砥粒為膠質二氧化矽。
如申請專利範圍第1或2項之合金材料之研磨方法，其中，含有使用預備研磨用組成物預備研磨上述合金材料之步驟。
一種合金材料之製造方法，其特徵為含有使用如申請專利範圍第1或2項之合金材料之研磨方法研磨合金材料之步驟。
一種合金材料，其特徵為使用如申請專利範圍第6項之製造方法而製造。