一種高效碳化硼研磨液及其配制方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及藍寶石研磨技術領域，特別是一種高效碳化硼研磨液及其配制方法。
【背景技術】
[0002] 藍寶石玻璃，類似鋼玉成分，硬度為9，它的優(yōu)點是較普通玻璃硬度更高，有著很好 的熱特性，極好的電氣特性和介電特性，并且防化學腐蝕，它耐高溫，導熱好，硬度高，透紅 外，化學穩(wěn)定性好，因此，常用它來代替其它光學材料制作光學元件、透紅外線光學窗片等， 被廣泛地應用于紅外及遠紅外軍用裝備方面，并用于制作高檔手表的表鏡和手機觸摸屏。
[0003] 在藍寶石加工行業(yè)內(nèi)，A向和Μ向藍寶石加工難度大于C向藍寶石，一般碳化硼研磨 液加工時間長，去除速率低，機械損耗大，增加了機器和人工成本。
[0004] 中國專利（專利申請?zhí)枮?01110097782.1)公開的"藍寶石襯底片粗磨研磨液及其 配制方法"，其"藍寶石襯底片粗磨研磨液"是由碳化硼、水和懸浮液組成，碳化硼、水和懸浮 液的重量比= 2:4:1，所述懸浮液由分散劑、懸浮劑和防銹劑組成，分散劑、懸浮劑和防銹劑 的重量比=2: 5:1，所述分散劑為高分子有機醇，所述懸浮劑為高分子化合物，所述防銹劑 為堿。
[0005] 另一中國專利(專利申請?zhí)枮?01410102575.4)公開的"一種碳化硼精磨助磨劑及 其使用方法"，該研磨液所述各材料按以下重量組份:分子量200-10000聚乙二醇40-70份、 碳化硼10-15份、氫氧化鈉5-10份、EDTA二鈉1-3份、甘油1-3份、磷酸脂3-5份、烷基醇酰胺 0.5-2份、余量為去咼子水。
[0006] 還有中國專利(專利申請?zhí)枮?01510645217.2)公開的"一種高效硅晶片研磨液"， 該助磨劑使用醇胺類物質(zhì)、酰胺類物質(zhì)、無機鹽、消泡劑和任選的水進行混合而制得，所述 碳化硼精磨助磨劑在對碳化硼進行精磨時加入，能夠提高漿料的固含量，提高磨礦效率，并 使得到的碳化硼的粒徑分布集中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種使用壽命長、穩(wěn)定性好、能夠提高Α向和Μ 向藍寶石研磨速率、且所加工產(chǎn)品的表面平整度好的研磨液，并提供其配制方法。
[0008] 為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是發(fā)明一種高效碳化硼研磨液， 包括以下重量份的原料：
[0009] 碳化硼微粉5-25 分散劑1-2 水性增稠劑0.5-1
[0010] 防沉劑0.5-1 增效劑0.5-5 防銹劑0.5-1
[0011] 基底液65-92份；
[0012] 所述基底液采用純水、異丙醇、多元醇中的一種或多種混合而成，當為多種時，各 組分的配比為等重量份或其它比例。
[0013] 所述的碳化硼微粉的粒徑為5-45微米，莫氏硬度為9。
[0014] 所述的分散劑為松油醇、聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、三乙醇胺中的一種或多 種混合而成，當為多種時，各組分的配比為等重量份或其它比例。
[0015] 所述的水性增稠劑為工業(yè)明膠、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素納中的一 種或多種混合而成，當為多種時，各組分的配比為等重量份或其它比例。
[0016] 所述的防沉劑為硅酸鎂鋁、檸檬酸鈉、膨潤土、氣相二氧化硅中的一種或多種混合 而成，當為多種時，各組分的配比為等重量份或其它比例。
[0017] 所述的增效劑為氮氮二甲基甲酰胺、氮氮二甲基乙二胺、氮氮二甲基乙醇胺、氮氮 二甲基乙酰胺中的一種或多種混合而成，當為多種時，各組分的配比為等重量份或其它比 例。
[0018] 所述的防銹劑為二甲基硅油、礦物質(zhì)油、食用油、工業(yè)白油中的一種或多種混合而 成，當為多種時，各組分的配比為等重量份或其它比例。
[0019] 與此同時，還提供一種高效碳化硼研磨液的配制方法，其配制步驟如下：
[0020] A、先用純水將碳化硼微粉清洗2-3次，洗去雜質(zhì)離子，濾干，得濾干碳化硼微粉；
[0021] B、再將濾干碳化硼微粉與基底液混合均勻，用300-500目篩網(wǎng)過濾，去除大顆粒雜 質(zhì)，得混合液；
[0022] C、向混合液中加入分散劑和防沉劑，并置入密閉高速分散罐中，以1000-1200轉(zhuǎn)/ 分鐘的轉(zhuǎn)速分散3-7min，得初混液；
[0023] D、繼續(xù)向密閉高速分散罐中的初混液中依次加入水性增稠劑、增效劑和防銹劑， 以800-1000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速分散10-15min，即得高效碳化硼研磨液。
[0024] 本發(fā)明的高效碳化硼研磨液，由于加入了增效劑，應用在藍寶石A向或Μ向研磨工 藝中，使得研磨過程中研磨液與藍寶石片表面發(fā)生化學反應，加速了研磨過程，提高了研磨 速率，據(jù)測試，平均去除率達到4.5ym/min;使得藍寶石晶片表面平整度大大提高，TTV < 1μ m〇
[0025] 同時，本發(fā)明的高效碳化硼研磨液中還加入分散劑和防沉劑，使得碳化硼微粉能 夠長時間均勻地懸浮在基底液當中，進而提高了碳化硼研磨液的使用壽命，其應用在藍寶 石研磨加工中，可以連續(xù)加工6_8h，從而降低了藍寶石的加工成本。
[0026] 另外，在配制方法中，還特別限定了各組成原料的添加順序，即：先添加基底液，再 添加分散劑和防沉劑，其次添加水性增稠劑和增效劑，最后添加防銹劑，因而，本發(fā)明的高 效碳化硼研磨液的穩(wěn)定性好，連續(xù)加工12-15盤，每盤的良率2 90%，大大提高了加工效率， 降低了返工成本。
【具體實施方式】
[0027] 以下結合實施例，對本發(fā)明作進一步的說明。下面的說明是采用例舉的方式，但本 發(fā)明的保護范圍不應局限于此。
[0028] 下面的表1提供10組實施例，表中的數(shù)據(jù)為所用原料的重量份。
[0029] 表1中的各個實施例，其配制步驟如下：
[0030] A、先用純水將碳化硼微粉清洗2-3次，洗去雜質(zhì)離子，濾干，得濾干碳化硼微粉； [0031 ] B、再將濾干碳化硼微粉與基底液混合均勻，用400目篩網(wǎng)過濾，去除大顆粒雜質(zhì)， 得混合液；
[0032] C、向混合液中加入分散劑和防沉劑，并置入密閉高速分散罐中，以1100轉(zhuǎn)/分鐘的 轉(zhuǎn)速分散5min，得初混液；
[0033] D、繼續(xù)向密閉高速分散罐中的初混液中依次加入水性增稠劑、增效劑和防銹劑， 以900轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速分散12min，即得高效碳化硼研磨液。
[0034] 表1:實施例1-10所用原料的重量份
[0035]
[0036] 采用上述實施例1配制出的高效碳化硼研磨液，對藍寶石晶片進行研磨后，藍寶石 晶片表面平整度TTV、平均良率及去除率數(shù)據(jù)以及研磨過程的工藝條件如下：
[0037] 研磨機:Pres i 1200;
[0038] 被研磨的晶片:藍寶石A向4寸片；
[0039]被研磨的晶片數(shù)量:32picS;
[0040] 單位研磨壓力：3〇Og/cm2;
[0041 ] 雙面研磨速比：15:30:7:5;
[0042] 研磨時間：25min;
[0043] 研磨液流量:400-600ml/min;
[0044] 研磨后，對藍寶石晶片進行超聲清洗、烘干、測量厚度。通過測厚儀測量藍寶石晶 片的厚度差來求去除數(shù)率，并對所有32pics被研磨的藍寶石晶片進行測量，求取平均值得 到去除率；用平整度測試儀對所有32pics被研磨的藍寶石晶片進行測量，求取平均值得到 平整度。
[0045] 檢測結果顯示，藍寶石晶片經(jīng)高效碳化硼研磨液研磨后，平均良率為94.5%，平均 去除率為4.5ym/min，表面平整度TTV < 1，完全滿足藍寶石A向研磨工藝要求，并大大節(jié)省了 加工成本。
[0046] 采用上述實施例2-10配制出的高效碳化硼研磨液對藍寶石晶片進行研磨后的效 果見下面是表2。
[0047] 表2:實施例2-10的研磨效果
[0049]^本發(fā)明的高效碳化硼研磨液，適用于藍寶石晶片加工的粗研磨。
【主權項】
1. 一種高效碳化硼研磨液，其特征在于，包括以下重量份的原料： 碳化硼微粉5-25 分散劑0.1-2 水性增稠劑〇. 1-1 防沉劑0.1-1 增效劑〇. 1-5 防銹劑〇. 1-1 基底液65-94.5份； 所述基底液采用純水、異丙醇、多元醇中的一種或多種混合而成，當為多種時，各組分 的配比為等重量份或其它比例。2. 如權利要求1所述的高效碳化硼研磨液，其特征在于:所述的碳化硼微粉的粒徑為5-45微米，莫氏硬度為9。3. 如權利要求1所述的高效碳化硼研磨液，其特征在于:所述的分散劑為松油醇、聚氧 乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、三乙醇胺中的一種或多種混合而成，當為多種時，各組分的配 比為等重量份或其它比例。4. 如權利要求1所述的高效碳化硼研磨液，其特征在于：所述的水性增稠劑為工業(yè)明 膠、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素納中的一種或多種混合而成，當為多種時，各組 分的配比為等重量份或其它比例。5. 如權利要求1所述的高效碳化硼研磨液，其特征在于:所述的防沉劑為硅酸鎂鋁、檸 檬酸鈉、膨潤土、氣相二氧化硅中的一種或多種混合而成，當為多種時，各組分的配比為等 重量份或其它比例。6. 如權利要求1所述的高效碳化硼研磨液，其特征在于:所述的增效劑為氮氮二甲基甲 酰胺、氮氮二甲基乙二胺、氮氮二甲基乙醇胺、氮氮二甲基乙酰胺中的一種或多種混合而 成，當為多種時，各組分的配比為等重量份或其它比例。7. 如權利要求1所述的高效碳化硼研磨液，其特征在于:所述的防銹劑為二甲基硅油、 礦物質(zhì)油、食用油、工業(yè)白油中的一種或多種混合而成，當為多種時，各組分的配比為等重 量份或其它比例。8. -種如權利要求1-7中任一項所述高效碳化硼研磨液的配制方法，其特征在于，配制 步驟如下： A、 先用純水將碳化硼微粉清洗2-3次，洗去雜質(zhì)離子，濾干，得濾干碳化硼微粉； B、 再將濾干碳化硼微粉與基底液混合均勻，用300-500目篩網(wǎng)過濾，去除大顆粒雜質(zhì)， 得混合液； C、 向混合液中加入分散劑和防沉劑，并置入密閉高速分散罐中，以1000-1200轉(zhuǎn)/分鐘 的轉(zhuǎn)速分散3_7min，得初混液； D、 繼續(xù)向密閉高速分散罐中的初混液中依次加入水性增稠劑、增效劑和防銹劑，以 800-1000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速分散10-15min，即得高效碳化硼研磨液。
【專利摘要】本發(fā)明公開的一種高效碳化硼研磨液及其配制方法，涉及藍寶石研磨技術領域，包括以下重量份的原料：碳化硼微粉5-25、分散劑1-2、水性增稠劑0.5-1、防沉劑0.5-1、增效劑0.5-5、防銹劑0.5-1、基底液65-92份；所述基底液采用純水、異丙醇、多元醇中的一種或多種混合而成，當為多種時，各組分的配比為等重量份或其它比例。具有使用壽命長、穩(wěn)定性好、能夠提高A向和M向藍寶石研磨速率、且所加工產(chǎn)品的表面平整度好等特點，適用于藍寶石晶片加工的粗研磨。
【IPC分類】C09G1/02, C09K3/14
【公開號】CN105505231
【申請?zhí)枴緾N201610101314
【發(fā)明人】謝喜明, 彭付貴
【申請人】湖南皓志科技股份有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年2月24日