一種金屬拋光用復(fù)合拋光液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬拋光液技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬拋光用復(fù)合拋光液，同時還 涉及一種金屬拋光用復(fù)合拋光液的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在我們的日常生活中，隨處可見各種各樣的金屬制品，比如輕薄漂亮的鋁合金手 機(jī)外殼，高端質(zhì)感的鋁合金筆記本外殼，精致美觀的不銹鋼LOGO,耀眼閃亮的不銹鋼飾條等 等，這些金屬材料的使用，給我們的生活增添了許多色彩。而這離不開我們對金屬材料的精 細(xì)加工，其中，金屬拋光就是金屬加工中一道非常重要的工藝。
[0003] 金屬拋光常用的是二氧化硅拋光液，使用二氧化硅拋光液可以得到較好的表面效 果，但其拋光時間長，在大批量生產(chǎn)時效率低，并且過長的拋光容易導(dǎo)致金屬表面產(chǎn)生腐蝕 缺陷。有人使用金剛石拋光液對金屬表面進(jìn)行拋光，提高了拋光效率，但由于金剛石顆粒硬 度大，容易導(dǎo)致金屬表面出現(xiàn)劃痕，并會產(chǎn)生磨料顆粒在金屬表面的鑲嵌，給下一道工序加 工增加難度。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，CN101353556A公開了一種鋁合金用拋光液，包括磨料I、磨料II、表面 活性劑、pH調(diào)節(jié)劑以及去離子水;各種組分所占的重量百分比為:磨料I為10%至40%，磨料 II為5%至20%，表面活性劑為0.1%至3%，pH調(diào)節(jié)劑為1%至10%，去離子水為余量。所述 磨料I是粒徑為1至80nm的水溶性二氧化娃溶膠;所述磨料II是粒徑為100至500nm的氣相二 氧化硅粉末;所述表面活性劑為聚合度為20的脂肪醇聚氧乙烯醚(0-20)、聚合度為25的脂 肪醇聚氧乙烯醚(0-25)或者聚合度為40的脂肪醇聚氧乙烯醚(0-40)、月桂酰單乙醇胺;所 述pH值調(diào)節(jié)劑為無機(jī)堿、有機(jī)堿或它們的組合。該鋁合金用拋光液雖然可以有效減少鋁合 金拋光后的表面劃傷，降低鋁合金拋光后的表面粗糙度，但是拋光效率相對較低，不能滿足 使用要求。
[0005] CN103275620B公開了一種鎂鋁合金專用拋光液，由粒徑為不大于0.5μπι的金剛石 微粉、混合脂、煤油和豬油混合而成，混合脂由硬脂酸顆粒(C 17H35C00H)、石蠟或柏子油、錠 子油組成;其中金剛石微粉為磨料，混合脂和豬油作為添加劑，煤油作為溶劑;拋光液按體 積百分比為：3%的豬油、3%的金剛石微粉、10%的混合脂、84%的煤油；使用環(huán)境溫度為 20-35°C時，硬脂酸顆粒(C 17H35⑶0H)、石蠟或柏子油、錠子油的體積比分別為45%、35%、 20 %。該拋光液具有良好的潤濕和冷卻性能，可以在保持高切削率的同時有效緩解對工件 產(chǎn)生劃傷，但是其拋光后的工件亮度相對較低，可能產(chǎn)生磨料在工件表面的鑲嵌。
[0006] CN104131291A公開了一種新型復(fù)合金屬拋光液，由下列重量份的原料制成:氧化 鈰11-13、氧化石墨烯2-4、菜籽油7-9、辛酸亞錫1-2、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸4-6、聚氧 乙烯蓖麻油3-5、尿素4-6、檸檬酸2-4、乳化硅油4-6、助劑5-7、去離子水300;所述助劑由以 下重量份的原料制成:三氧化二鋁4-6、納米二氧化鈦5-7、硅酸鈉1-2、丙二醇甲醚醋酸酯3-4、十二碳醇酯2-3、丙烯酸甲酯2-4、交聯(lián)羧甲基纖維素鈉2-3、乳化劑BP4-5、水50-54;制備 方法是首先將三氧化二鋁、納米二氧化鈦、交聯(lián)羧甲基纖維素鈉、乳化劑BP加入一半量的水 中，研磨1-2小時，然后緩慢加入剩余成分，緩慢加熱至70-80°C，在300-500轉(zhuǎn)/分條件下攪 拌反應(yīng)30-50分鐘，冷卻至室溫即得。該拋光液具有良好的分散、潤濕、成膜性，在工件表面 就形成一個阻隔空氣層，防止空氣對金屬表面的腐蝕，但是其拋光效率相對較低，不能滿足 使用的要求。
[0007] 因此，如何提供一種金屬拋光用拋光液，具有較高的拋光效率，并提高拋光后工件 的亮度，是需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是提供一種金屬拋光用復(fù)合拋光液，具有較高的拋光效率，并能防 止磨料在金屬工件表面產(chǎn)生鑲嵌，提高拋光后工件的亮度。
[0009] 本發(fā)明的第二個目的是提供一種金屬拋光用復(fù)合拋光液的制備方法。
[0010] 為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0011] -種金屬拋光用復(fù)合拋光液，由以下質(zhì)量百分比的組分組成：多晶金剛石微粉 0 · 1 %~2 %、碳化硼微粉0 · 1 %~2 %、二氧化硅溶膠5 %~60 %、分散劑0 · 02 %~5 %、pH值 調(diào)節(jié)劑〇.001 %~〇. 5%、腐蝕抑制劑0~1 %，余量為水。
[0012] 所述多晶金剛石微粉和碳化硼微粉均為納米尺寸，兩者組成混合磨料;其中，多晶 金剛石微粉為研磨磨料，碳化硼微粉為助磨磨料。二氧化硅溶膠作為助拋劑，為納米級二氧 化硅溶膠。所述二氧化硅溶膠的固含量為20 %~50 %。
[0013] 優(yōu)選的，所述金屬拋光用復(fù)合拋光液，由以下質(zhì)量百分比的組分組成：多晶金剛石 微粉0.1 %~0.6 %、碳化硼微粉0.1 %~0.6 %、二氧化硅溶膠40 %~50 %、分散劑0.04 %~ 0.06%、pH值調(diào)節(jié)劑0.001 %~0.004%、腐蝕抑制劑0~0.15%，余量為水。
[0014] 所述多晶金剛石微粉的粒度為50~250nm;所述碳化硼微粉的粒度為50~200nm， 且碳化硼微粉的粒度不大于多晶金剛石微粉的粒度；所述二氧化硅溶膠的粒度為10~ 150nm。優(yōu)選的，所述多晶金剛石微粉的粒度為80~150nm;所述碳化硼微粉的粒度為80~ 150nm，且碳化硼微粉的粒度不大于多晶金剛石微粉的粒度;所述二氧化硅溶膠的粒度為80 ~150nm。所述多晶金剛石微粉和碳化硼微粉使用前經(jīng)過凈化處理;凈化處理后表面雜質(zhì)含 量低于1 OOppm，在水中有良好的分散性。
[0015]所述分散劑為阿拉伯膠、偏硅酸鈉、六偏磷酸鈉、乙二醇、丙三醇、油酸鈉、十二烷 基苯磺酸鈉、十二烷基二乙基醇酰胺、N，N-油酰甲基?；撬徕c、甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸鈉 中的任意一種或組合。
[0016] 所述pH值調(diào)節(jié)劑為無機(jī)堿與有機(jī)堿的質(zhì)量比為1:1~20的復(fù)配物;其中，所述無機(jī) 堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的任意一種或組合，所述有機(jī)堿為乙醇胺。
[0017] 所述腐蝕抑制劑為磷酸鈉、硅酸鈉、重鉻酸鉀、二乙醇胺、油酸三乙醇胺中的任意 一種或組合。
[0018] 所用的水為電阻率大于0.1ΜΩ · cm的去離子水。優(yōu)選的，所用的水為電阻率大于 10ΜΩ · cm的去離子水。
[0019] 本發(fā)明的金屬拋光用復(fù)合拋光液中，多晶金剛石(微粉)是使用爆炸法生產(chǎn)的一種 特殊金剛石，主要由小于20nm的微晶構(gòu)成，遇到外力擠壓沖擊時，其微晶容易碎裂。
[0020] 本發(fā)明的金屬拋光用復(fù)合拋光液，由研磨磨料多晶金剛石微粉與助磨磨料碳化硼 微粉復(fù)配成混合磨料，輔以助拋劑二氧化硅溶膠，加入分散劑、pH值調(diào)節(jié)劑、腐蝕抑制劑制 成;該復(fù)合拋光液在金屬拋光中可顯著提高拋光效率，防止磨料在金屬工件表面產(chǎn)生鑲嵌， 提高工件亮度，減少了下一道工序的處理難度。與傳統(tǒng)的二氧化硅拋光液相比，本發(fā)明在拋 光體系中引入了研磨磨料多晶金剛石微粉和助磨磨料碳化硼微粉，從而顯著提高了拋光效 率，縮短了拋光時間；由于多晶金剛石微粉獨(dú)特的微晶結(jié)構(gòu)，其在金屬拋光加工中遇到外力 擠壓沖擊容易碎裂的特性，可以防止磨料顆粒在金屬工件表面的鑲嵌，提高拋光后工件的 亮度，從而減少下一道工序的處理難度，適合推廣使用。
[0021 ] -種上述的金屬拋光用復(fù)合拋光液的制備方法，包括下列步驟：
[0022] 1)取多晶金剛石微粉和碳化硼微粉，加入其總重量5~10倍的水，再加入配方量的 分散劑，超聲分散，得潤濕磨料；
[0023] 2)向步驟1)所得潤濕磨料中依次加入剩余的水和配方量的pH值調(diào)節(jié)劑、腐蝕抑制 劑和二氧化硅溶膠，攪拌使其分散均勻，即得。
[0024] 步驟1)中，所述多晶金剛石微粉和碳化硼微粉使用前經(jīng)過凈化處理，所述凈化處 理為：