高效蓝宝石研磨液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高效蓝宝石研磨液及其制备方法，该研磨液包含摩擦剂、悬浮剂、加速剂和水，pH值为7~13，其各组分的重量份为：摩擦剂3~60份，悬浮剂0.2~5份，加速剂5~30份，水12~70份。其制备方法：（1）按照重量配比称取摩擦剂、悬浮剂、加速剂和水；（2）将悬浮剂溶于水中，彻底溶解，搅拌均匀；（3）将摩擦剂分散在步骤（2）中的液体中制成悬浮液；（4）在悬浮液中添加加速剂，搅拌均匀；（5）调节pH值至7~13。本发明专利技术悬浮性好，不易沉淀，且去除率高，循环使用寿命强，可极大的提高研磨加工效率，降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及研磨液领域，特别是涉及一种高效蓝宝石研磨液及其制备方法。
技术介绍
当前市场上的蓝宝石等硬质材料的研磨主要采用铸铁盘或者铜盘，研磨液主要采用大颗粒碳化硼、碳化硅或钻石粉作为摩擦剂，再添加一定比例的水和分散剂组成。由于所使用碳化硼、碳化硅或钻石粉颗粒大，约5~100μm，而传统分散剂分散效果差，只能分散≤1μm的颗粒，所以极易沉淀，且所配研磨液研磨效率也不高，在研磨加工过程中，研磨盘上液膜分散不均匀，极易造成晶片的划伤，降低成品率，从而增加后道的抛光难度。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供高效蓝宝石研磨液及其制备方法，该研磨液悬浮性好，不易沉淀，且去除率高，循环使用寿命强，可极大的提高研磨加工效率，降低成本。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种高效蓝宝石研磨液，该研磨液包含摩擦剂、悬浮剂、加速剂和水，pH值为7~13，其各组分的重量份为：摩擦剂3~60份，悬浮剂0.2~5份，加速剂5~30份，水12~70份。在本专利技术一个较佳实施例中，所述的摩擦剂为碳化硼、碳化硅、立方氧化锆、氮化硼、氧化铝、石英砂、棕刚玉、金刚砂或钻石粉。在本专利技术一个较佳实施例中，所述的摩擦剂的粒径为5~100μm。在本专利技术一个较佳实施例中，所述的悬浮剂为甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、海藻酸钠和黄原胶中的至少一种。针对粒径为5~100μm大颗粒摩擦剂，传统分散剂聚丙烯酰胺，聚丙烯酸，聚丙烯酸盐，聚甲基丙烯酸盐等对大颗粒已没有很好的分散效果，此时zeta电位所带来的静电排斥作用已经无法阻止颗粒的下沉。在不影响去除率的前提下，加入羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、黄明胶等增大液体粘度的方法来减缓颗粒的下沉，有效的提升了研磨液的悬浮性；并且在研磨加工的过程中，使摩擦剂颗粒有效的粘附在研磨盘表面，不易轻易甩出，极大的提高了加工效率，并且减少了晶片与研磨盘的直接接触所带来的划伤。在本专利技术一个较佳实施例中，所述的加速剂为聚乙二醇、聚丙烯酸盐、丙烯酸酯聚合物、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、丙二醇、丙三醇、聚乙烯醇和壬烷基酚聚氧乙烯醚中的几种。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种高效蓝宝石研磨液的制备方法，包括以下步骤：（1）按照重量配比称取摩擦剂、悬浮剂、加速剂和水；（2）将悬浮剂溶于水中，彻底溶解，搅拌均匀；（3）将摩擦剂分散在步骤（2）中的液体中制成悬浮液；（4）在悬浮液中添加加速剂，搅拌均匀；（5）调节pH值至7~13。本专利技术的有益效果是：本专利技术的研磨液分散均匀、稳定，整个制备工艺简单、易于操作，方便生产，生产效率高，产品质量稳定；在研磨加工过程中，循环使用时摩擦剂不易沉积在机器底部，且研磨液液膜能较好的粘附在研磨盘上，不易因为转速过大而甩出，有效的提高了研磨加工效率，阻止晶片与研磨盘直接接触而造成的划伤，同时研磨液去除速率高，寿命长，能有效缩短加工时间，提升效率。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。对比例1制备六份研磨液A，B，C，D，E，F：在70份、69份、68份、67份、66份、65份水中分别加入0份、1份、2份、3份、4份、5份羟乙基纤维素，搅拌均匀后，加入30份粒径为320目（40~50μm）的碳化硼，形成稳定的悬浮液，然后加入硝酸或者氢氧化钠调节pH至7.5，配置六份研磨液A，B ，C，D，E，F。研磨液G的制备：传统的悬浮剂采用的为聚丙烯酸钠，在67份水中加入3份聚丙烯酸钠悬浮剂，搅拌均匀后加入30份粒径为320目（40~50μm）的碳化硼，加入硝酸或者氢氧化钠调节pH值为7.5，配置成研磨液G。将所制得样品在宇晶YJ2M16B-5L双面研磨机上研磨，下压：0.5psi，上下盘转速均为50RPM，研磨液流量：300mL/min，研磨盘为铸铁盘，研磨晶片为蓝宝石片。研磨后蓝宝石片表面划伤检测均为肉眼，由于研磨后晶片表面粗糙度较高，轻微划伤将不可见，检测结果中显示的划伤标准均为肉眼可见的重度划伤。该蓝宝石研磨抛光结果见表1。表1表1研磨结果显示，未添加悬浮剂的碳化硼研磨液，研磨去除率较低，且因摩擦剂颗粒分散不均匀而导致被磨蓝宝石晶片表面产生大量划伤。随着羟乙基纤维素的加入量增大，粘度逐渐增大，悬浮性有很大改善，去除率有轻微提升，且划伤大大的减少。而依靠增大zeta电位，增大静电排斥作用来提高悬浮性的传统聚丙烯酸钠悬浮剂的加入，去除率无太大的变化，且还是有较多划伤产生。实施例1制备六份研磨液A，B，C，D，E，F：按照重量配比称取摩擦剂、悬浮剂、加速剂和水，在35份、40份、45份、50份、55份、60份水中各加入0.2份羟乙基纤维素，彻底溶解，搅拌均匀，然后加入30份粒径为320目（40~50μm）的碳化硼，搅拌后制成悬浮液各加入30份、25份、20份、15份、10份、5份加速剂，加入硝酸或者氢氧化钠调节pH值为7.5，配置六份研磨液A，B，C，D，E，F，其中，加速剂包括聚丙烯酸盐、丙烯酸酯聚合物、乙醇胺、三乙醇胺、丙二醇、聚乙烯醇和壬烷基酚聚氧乙烯醚，重量配比为：聚丙烯酸盐：丙烯酸酯聚合物：乙醇胺：三乙醇胺：丙二醇：聚乙烯醇：壬烷基酚聚氧乙烯醚=0.6:6:1:1:2:3:1。将所制得样品在宇晶YJ2M16B-5L双面研磨机上研磨，下压：0.5psi，上下盘转速均为50RPM，研磨液流量：300mL/min，研磨盘为铸铁盘，研磨晶片为蓝宝石片。研磨后蓝宝石片表面划伤检测均为肉眼，由于研磨后晶片表面粗糙度较高，轻微划伤将不可见，检测结果中显示的划伤标准均为肉眼可见的重度划伤。该蓝宝石研磨抛光结果见表2。表2表2结果显示，加入0.2份的悬浮剂，蓝宝石晶片表面还是有轻微的划伤。随着加速剂量的逐渐增大，去除率呈增大趋势，且加速剂在25份的时候，去除率达最佳值。实施例2制备六份研磨液A，B，C，D，E，F：按照重量配比称取摩擦剂、悬浮剂、加速剂和水，在37份、42份、47份、52份、57份、62份水中各加入3份羟乙基纤维素，彻底溶解，搅拌均匀，然后加入30份粒径为320目（40~50μm）的碳化硼，搅拌后制成悬浮液各加入30份、25份、20份、15份、10份、5份加速剂，加入硝酸或者氢氧化钠调节pH值为7.5，配置六份研磨液A，B，C，D，E，F，其中，加速剂包括聚丙烯酸盐、丙烯酸酯聚合物、乙醇胺、三乙醇胺、丙二醇、聚乙烯醇和壬烷基酚聚氧乙烯醚，重量配比为：聚丙烯酸盐：丙烯酸酯聚合物：乙醇胺：三乙醇胺：丙二醇：聚乙烯醇：壬烷基酚聚氧乙烯醚=0.6:6:1:1:2:3:1。将所制得样品在宇晶YJ2M16B-5L双面研本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效蓝宝石研磨液，其特征在于，该研磨液包含摩擦剂、悬浮剂、加速剂和水，pH值为7~13，其各组分的重量份为：摩擦剂3~60份，悬浮剂0.2~5份，加速剂5~30份，水12~70份。

【技术特征摘要】
1.一种高效蓝宝石研磨液，其特征在于，该研磨液包含摩擦剂、悬浮剂、加速剂和水，pH值为7~13，其各组分的重量份为：摩擦剂3~60份，悬浮剂0.2~5份，加速剂5~30份，水12~70份。
2.根据权利要求1所述的高效蓝宝石研磨液，其特征在于，所述的摩擦剂为碳化硼、碳化硅、立方氧化锆、氮化硼、氧化铝、石英砂、棕刚玉、金刚砂或钻石粉。
3.根据权利要求2所述的高效蓝宝石研磨液，其特征在于，所述的摩擦剂的粒径为5~100μm。
4.根据权利要求1所述的高效蓝宝石研磨液，其特征在于，所述的悬浮剂为甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇、聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈建新，周涛，
申请(专利权)人：江苏中晶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32