含有二氧化铈粉体与胶体二氧化硅混合磨料的抛光液及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种化学机械抛光液及其制备工艺，具体的说是一种含有二氧化铈粉体与胶体二氧化硅混合磨料的抛光液及其制备工艺，这种混合磨料抛光液制备工艺简单、实用、易于生产，采用的原料为：3％-10％的粒径为100-2000nm的二氧化铈粉体，5％-50％的粒径为10-200nm的胶体二氧化硅，0.001％-0.5％分散剂，其余为水；制备时选取容器，先加入胶体二氧化硅溶液，然后加入二氧化铈粉体并搅拌均匀，并添加分散剂及水至所需体积并搅拌均匀即可。其采用不同粒径的二氧化铈粉体与胶体二氧化硅作为磨料，所制备的抛光液中，小的二氧化硅颗粒降低划痕，凹坑等缺陷，改善表面质量，大的二氧化铈颗粒获得高的去除速率。

【技术实现步骤摘要】
含有二氧化铈粉体与胶体二氧化硅混合磨料的抛光液及其制备工艺
本专利技术涉及一种化学机械抛光液及其制备工艺，具体的说是含有二氧化铈粉体与胶体二氧化硅混合磨料的抛光液及其制备工艺。
技术介绍
随着计算机技术的飞速发展，对计算机硬盘存储能力的要求越来越高，由于玻璃具有高的机械强度、抗冲击、不易变形等特点，玻璃基板硬盘逐渐代替以往的铝基板硬盘。玻璃作为计算机硬盘基板，要求表面光滑、无凹痕，而化学机械抛光是降低玻璃基片表面粗糙度的重要手段。传统的玻璃粗抛光液一般用二氧化铺单一磨料，但由于颗粒大，其在冲击玻璃表面时往往产生硬性冲击，易造成较大的划痕和凹坑等微观缺陷，所以单一磨料逐渐被复合/混合磨料代替。一般复合磨料的制备一般采用沉淀、过滤、高温煅烧的方法，其制备方法复杂、时间长且制备出的复合颗粒的大小以及形状不均匀。本专利技术的混合磨料的制备方法简单、时间短，两种磨料在混合分散的过程中，磨料相互影响而达到较好的分散稳定性，配制的抛光液即提高了材料的去除速率又改善抛光后材料的表面质量。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种制备工艺简单、合理、易于生产的含有二氧化铈粉体与胶体二氧化硅混合磨料的抛光液及其制备工艺，可用于玻璃的粗抛光或透镜、玻壳、眼镜、表壳、显不屏等的粗抛光。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案为:含有二氧化铈粉体与胶体二氧化硅混合磨料的抛光液，采用二氧化铈粉体、胶体二氧化硅、分散剂和水作为原料，各组分的重量百分含量为:二氧化铈粉体3% -10%，胶体二氧化硅5% -50%，分散剂0.001% -0.5%，其余为水，其中，所述二氧化铈粒径为100-2000nm，所述胶体二氧化硅的粒径为10-200nm。作为最优的选择，对于上述所用的分散剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、吐温80、聚乙二醇400、聚乙烯吡络烷酮、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯亚胺、六偏磷酸钠、氮氯十二烷基吡啶、异丙醇胺、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯中的一种或几种的组合物。进一步的，所述原料中还有pH值调节剂，其含量保证溶液pH值控制在7-12之间，所述PH值调节剂为氨水、氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或几种的组合物。本专利技术还提供了上述含有二氧化铈粉体与胶体二氧化硅混合磨料的抛光液的制备工艺，包括以下步骤:a、量取5% -50%的粒径为10_200nm的胶体二氧化硅到容器中，之后加入3% -10%的粒径为100-2000nm的二氧化铈粉体并搅拌均匀，得溶液备用；b、向步骤a所得溶液中加入0.001% -0.5%的分散剂，之后加水至所需体积并搅拌均匀即可。上述制备过程中，还包括步骤C、向经步骤b处理过的溶液中加入pH值调节剂，将溶液的PH值调至7-12 ；以及步骤d、将经步骤c处理后的溶液进行超声振荡处理，即得成品。有益效果:本专利技术提供一种含有二氧化铈粉体与胶体二氧化硅混合磨料的抛光液，其采用不同粒径的二氧化铈粉体与胶体二氧化硅作为磨料，其粒径大小优选为二氧化铈粒径为100-2000nm、胶体二氧化硅的粒径为10_200nm，在此范围中，所制备的抛光液中，小的二氧化硅颗粒与大的二氧化铈颗粒靠吸附作用连接在一起，两种磨料同时发挥各自作用并能产生协同效应，其具体表现为:大颗粒的二氧化铈发挥机械作用，保证玻璃基片高的去除速率，小颗粒的二氧化硅作用相当于软颗粒，保证玻璃基片抛光后表面质量，使表面光滑、平整、少划痕、无缺陷，在融合了两种颗粒的协同作用下，使用本专利技术制备的抛光液抛光玻璃基片可以使其一方面获得高质量、高平整度的表面，另一方面获得高的抛光速率。而且，本专利技术制备工艺简单，成本低廉，即适合实验室小容量制取同时又有利于大规模的生产，具有很强的实用价值和商业价值；本专利技术的抛光液可用于玻璃的粗抛光或透镜、玻壳、眼镜、表壳、显不屏等的粗抛光。【附图说明】图1为单一二氧化铈颗粒的SEM图；图2为本专利技术制备的二氧化铈与二氧化硅混合颗粒的SEM图之一；图3为本专利技术制备的二氧化铈与二氧化硅混合颗粒的SEM图之二 ；图4为本专利技术制备的二氧化铈与二氧化硅混合颗的SEM图之三。【具体实施方式】下面说明本专利技术的【具体实施方式】，含有二氧化铈粉体与胶体二氧化硅混合磨料的抛光液，采用二氧化铈粉体、胶体二氧化硅、分散剂和水作为原料，各组分的重量百分含量为:二氧化铈粉体3% -10%，胶体二氧化硅5 % -50 %，分散剂为0.001 % -0.5 %，其余为水；其中，所述二氧化铈粒径为100-2000nm，所述二氧化硅粒径为10_200nm。对于选用的分散剂，选用十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、吐温80、聚乙二醇400、聚乙烯吡络烷酮、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯亚胺、六偏磷酸钠、氮氯十二烷基吡啶、异丙醇胺、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯中的一种或几种的组合物。所述原料中还有 pH值调节剂，其含量保证溶液pH值控制在7-12之间，所述pH值调节剂为氨水、氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或几种。一种上述的含有二氧化铈粉体与胶体二氧化硅混合磨料的抛光液的制备工艺，包括以下步骤:a、量取5% -50%的粒径为10_200nm的胶体二氧化硅到容器中，之后加入3% -10%的粒径为100-2000nm的二氧化铈粉体并搅拌均匀，得溶液备用；b、向步骤a所得溶液中加入0.001% -0.5%的分散剂，之后加入水至所需体积并搅拌均匀即可。步骤C、向经步骤b处理过的溶液中加入pH值调节剂，将溶液的pH值调至7-12 ；以及步骤d、将经步骤c处理后的溶液进行超声振荡处理，既得成品。实施例一、含有二氧化铈粉体与胶体二氧化硅混合磨料的抛光液，其各组分的重量百分含量为3%的粒径为IOOnm的二氧化铈粉体，50%的粒径为IOnm的胶体二氧化硅(SiO2浓度为35% ),0.001%的分散剂为十二烷基苯磺酸钠与聚乙二醇400，其余为水；根据所需抛光液的量，选取适当的容器(或者实际生产中的储存设备)，向其中加入50%的粒径为IOnm的胶体二氧化硅(SiO2浓度为35% )，然后加入3%的粒径为IOOnm二氧化铈粉体并搅拌均匀，之后加入0.001%的十二烷基苯磺酸钠与聚乙二醇400的组合物作为分散剂，最后加水至所需体积并搅拌均匀，添加PH值调节剂，如氨水、氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或几种的混合物，将溶液PH值调到7.0。在原料添加完并均匀搅拌后，最后对溶液进行超声振荡处理，使其中的颗粒分散更加均匀。 实施例二、含有二氧化铈粉体与胶体二氧化硅混合磨料的抛光液，其各组分的重量百分含量为5%的粒径为600nm的二氧化铈粉体，45%的粒径为80nm的胶体二氧化硅(SiO2浓度为35% ),0.008%的十二烷基磺酸钠与吐温80的组合物作为分散剂，其余为水；根据所需抛光液的量，选取适当的容器(或者实际生产中的储存设备)，向其中加入45%的粒径为80nm的胶体二氧化硅(SiO2浓度为35% )，然后加入5%的粒径为600nm的二氧化铈粉体并搅拌均匀，之后加入0.008%的十二烷基磺酸钠与吐温80的组合物作为分散剂，最后加水至所需体积并搅拌均匀，添加PH值调节剂，如氨水、氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或几种的混合物，将溶液PH值调到8.0。在原料添加完并均匀搅本文档来自技高网...

【技术保护点】
含有二氧化铈粉体与胶体二氧化硅混合磨料的抛光液，采用二氧化铈粉体、胶体二氧化硅、分散剂和水作为原料，其特征在于：各组分的重量百分含量为：二氧化铈粉体3％‑10％，胶体二氧化硅5％‑50％，分散剂为0.001％‑0.5％，其余为水；其中，所述二氧化铈粉体粒径为100‑2000nm，所述胶体二氧化硅粒径为10‑200nm。

【技术特征摘要】
1.含有二氧化铈粉体与胶体二氧化硅混合磨料的抛光液，采用二氧化铈粉体、胶体二氧化硅、分散剂和水作为原料，其特征在于:各组分的重量百分含量为:二氧化铈粉体3% -10%，胶体二氧化硅5% -50%，分散剂为0.001% -0.5%，其余为水； 其中，所述二氧化铺粉体粒径为100-2000nm,所述胶体二氧化娃粒径为10_200nm。2.如权利要求1所述的含有二氧化铈粉体与胶体二氧化硅混合磨料的抛光液，其特征在于:所述分散剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、吐温80、聚乙二醇400、聚乙烯吡络烷酮、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯亚胺、六偏磷酸钠、氮氯十二烷基吡啶、异丙醇胺、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯中的一种或几种的组合物。3.如权利要求1所述的含有二氧化铈粉体与胶体二氧化硅混合磨料的抛光液，其特征在于:所 述原料中还有pH值调节剂，其含量保证溶液pH值控制在7-...

【专利技术属性】
技术研发人员：李维民，陈杏辉，
申请(专利权)人：杰明纳微电子股份有限公司，李维民，
类型：发明
国别省市：中国香港;81