本发明专利技术涉及一种用于抛光高硬度材料的纳米氮化硅抛光组合物，它的组份和重量百分比含量为，１％～８％的表面改性的纳米氮化硅、０．１％～１．０％钛酸酯偶联剂、０．１％～２％的季戊四醇硬脂酸酯、０．１％～１％的甘油单十六烷酸酯、余量为基础油。本发明专利技术还涉及这种纳米氮化硅抛光组合物的制备方法。采用本发明专利技术的纳米氮化硅抛光组合物使被抛光的材料表面达到超镜面的光洁度，而且在抛光过程中没有杂质或污染物污染被抛光的材料表面。本发明专利技术的制备工艺简单。
【技术实现步骤摘要】
一种纳米氮化硅抛光组合物及其制备方法
本专利技术涉及一种用于抛光高硬度材料的纳米氮化硅抛光组合物，本专利技术还涉及这种纳米氮化硅抛光组合物的制备方法。
技术介绍
纳米氮化硅具有高强度、耐磨、耐热、耐热冲击和自润滑等特点，是各种高硬度材料的最佳磨料之一，它适用于高硬度材料的磨削与抛光。中国专利申请号为02117756.2，公开号为CN1384166A，专利技术名称为“用于存储器硬盘磁头表面抛光的抛光组合物及其抛光方法”，公开了一种用于存储器硬盘磁头抛光的抛光组合物，其特征在于，该抛光组合物至少包括以下组分：(1)选自纳米量级的金刚石、二氧化硅、氧化铝、氧化铈、氧化锆、氧化钛、氮化硅和二氧化锰中的一种磨料或多种磨料的组合，占总重量的0.01-50％；(2)烷烃的矿物油或合成油，占总重量的50-99.99％；(3)缓冲组分，占总重量的0-50％，使所述抛光组合物的PH值为6-8。该专利技术的抛光组合物可用于存储器硬盘磁头的粗抛光或精抛光，或类似于磁头表面的金属或非金属表面。由于该专利技术的主要成分之一的缓冲组份使用一些碱性或酸性物质，在抛光液中和成为盐，而成为杂质或污染物，从而污染了被抛光材料的表面。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的缺点，提供一种用于抛光高硬度材料的超精抛光纳米氮化硅抛光组合物，使被抛光的材料表面达到超镜面的光洁度，而且在抛光过程中没有杂质或污染物污染被抛光的材料表面。本专利技术的另一个目的是提供上述纳米氮化硅抛光组合物的制备方法。本专利技术目的是这样实现的：一种纳米氮化硅抛光组合物，其组份和重量百分比含量为， 表面改性的纳米氮化硅 1％～8％--> 钛酸酯偶联剂 0.1％～1.0％ 季戊四醇硬脂酸酯 0.1％～2％ 甘油单十六烷酸酯 0.1％～1％ 基础油 88％～98.7％。所述的表面改性的纳米氮化硅是经聚氧乙烯表面改性的纳米氮化硅。所述的纳米氮化硅的粒径为20～40nm。所述的基础油为C4～C8烷烃的矿物油。本专利技术的另一个目的是这样实现的：一种上述的纳米氮化硅抛光组合物的制备方法，它包括如下步骤：(1)按重量比为1∶10-15的纳米氮化硅和去离子水放入球磨机内球磨；然后按纳米氮化硅与聚氧乙烯为1∶0.12～0.15的重量比加入聚氧乙烯，再球磨；将经球磨后的纳米氮化硅浆料放出并脱水，再将脱水后的纳米氮化硅干燥，最后用粉碎机高速粉碎，即得表面改性的纳米氮化硅；(2)以总抛光组合物重量百分比计，将88％～98.7％的基础油分为三部分；在第一部分基础油中，以总抛光组合物重量百分比计，加入0.1～1.0％的钛酸酯偶联剂，让其充分溶解；在第二部分基础油中加入添加剂，以总抛光组合物重量百分比计，其中添加0.1％～2％的季戊四醇硬脂酸酯，添加0.1％～1％的甘油单十六烷酸酯；(3)将步骤(2)的两种溶液混合，然后，以总抛光组合物重量百分比计，加入1％～8％的表面改性的纳米氮化硅微粉，再放在超声分散机上分散成浆料；(4)将步骤(3)所得的浆料中第三部分基础油配制成混合液于容器内，搅拌，即得纳米氮化硅抛光组合物。本专利技术的优点：1.本专利技术的纳米氮化硅混合抛光组合为抛光维氏硬度为2500～9000的高硬度材料，使其材料表面达到超镜面的光洁度，即被抛光物表面粗糙度Ra为≤5nm。其检测方法为“场发射超级扫描电镜”扫描，其设备为HITACHI/S-5200超高分辨率扫描电子显微镜。2.本专利技术的制备方法中纳米氮化硅表面通过聚氧乙烯改性的目的是在材料的源头上即纳米氮化硅在干粉状态下，使之成为高度分散的粉体，从而为后序工艺打下良-->好的基础。3.本专利技术制备方法中纳米氮化硅微粉的具有自润滑的特性，纳米氮化硅容易在基础液介质润湿，从而表面改性的纳米氮化硅颗粒能在抛光组合物中很好地分散。4.工件在抛光过程中，须将被抛光物置于磨盘(抛光盘)上，纳米氮化硅是一种当经过磁力搅拌后充分悬浮，完全高度分散的悬浮液，以便喷射到被抛光物上用于抛光；同时还是当需要在磨盘上压入组合物中的纳米氮化硅时，它必须在24小时内完全高度散的在磨盘上均匀沉淀，以便将均匀沉淀在磨盘上的纳米氮化硅压入磨盘供抛光用。这种既要搅拌悬浮又要静止均匀沉淀的特性，要求必需在基础油里添加各种添加剂，如：①季戊四醇硬脂酸酯：起沉淀、润滑作用。②甘油单十六烷酸酯：起稳定分散，消泡作用。5.超声波具有束射性强和易于提高聚焦集中能力的特点，其结果是产生机械、热、光、电化学等作用，特别是利用超声空化时产生的局部高温，高压或强冲击波和微射流等，极大地弱化了纳米氮化硅颗粒间的作用能，从而有效地分散纳米氮化硅。6.由于基础油的粘度略高，不能较多地充分溶解添加剂，从而影响添加剂的添加量而导致影响抛光效率。为此需添加钛酸酯偶联剂。钛酸酯偶联剂是两性结构物质，它的极性基团可与基础油分子反应，形成强有力强合，而非极性基团与添加剂有机高分子发生化学反应或物理缠绕，从而将基础油与添加剂牢固地结合在一起。具体实施方案：实施例1一种纳米氮化硅抛光组合物的制造方法，它包括如下步骤：(1)1Kgα-氮化硅和10Kg去离子水放入球磨机，在低转速下球磨；然后加入120g表面改性剂聚氧乙烯，再球磨；将经球磨后的纳米氮化硅浆料放出并脱水，再将脱水后的纳米氮化硅冷冻干燥，最后用粉碎机高速粉碎，即得表面的改性纳米氮化硅微粉；(2)将19.9Kg基础油中加入100g钛酸酯偶联剂，让其充分溶解；将19.8Kg基础油中加入添加剂，其中添加100g季戊四醇硬脂酸酯，添加100g甘油单十六烷酸酯；(3)将步骤(2)的两种溶液混合，然后将步骤(1)制备1Kg表面改性的纳米氮化硅-->微粉与之混合，再放在超声分散机上分散成浆料。(4)将步骤(3)所得的浆料边搅拌边倒入盛有59Kg基础油的容器内，搅拌，即得纳米氮化硅组合物。本实施例的基础油为C4烷烃的矿物油。实施例2-5实施例2-6按本专利技术的制造方法的步骤制备纳米氮化硅抛光组合物，其中各实施例中的组份和含量及参数如下表：实施例 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5纳米氮化硅重量(Kg) 8 6 4 2粒径(nm) 40 33 26 20去离子水(Kg) 80 66 50 30(Kg)聚氧乙烯 0.96 0.78 0.56 0.30纳米氮化硅抛光组合物表面改性的纳米氮化硅(Kg) 8 6 4 2钛酸酯偶联剂(Kg) 1 0.7 0.5 0.3季戊四醇硬脂酸酯(Kg) 2 1.5 0.8 0.2甘油单十六烷酸酯(Kg) 1 0.8 0.4 0.1基础油重量(Kg) 88 91 94.3 97.4矿物油 C8烷烃 C7烷烃 C6烷烃 C5烷烃表面粗糙度本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种纳米氮化硅抛光组合物，其特征在于：其组份和重量百分比含量为，表面改性的纳米氮化硅１％～８％钛酸酯偶联剂０．１％～１．０％季戊四醇硬脂酸酯０．１％～２％甘油单十六烷酸酯０．１％～１％ 基础油８８％～９８．７％。
【技术特征摘要】
1.一种纳米氮化硅抛光组合物，其特征在于：其组份和重量百分比含量为，表面改性的纳米氮化硅 1％～8％钛酸酯偶联剂 0.1％～1.0％季戊四醇硬脂酸酯 0.1％～2％甘油单十六烷酸酯 0.1％～1％基础油 88％～98.7％。2.根据权利要求1所述的纳米氮化硅抛光组合物，其特征在于：所述的表面改性的纳米氮化硅是经聚氧乙烯表面改性的纳米氮化硅。3、根据权利要求1或2所述的纳米氮化硅抛光组合物，其特征在于：所述的纳米氮化硅的粒径为20～40nm。4、根据权利要求1所述的纳米氮化硅抛光组合物，其特征在于：所述的基础油为C4-C8烷烃的矿物油。5、权利要求1-4任何一项所述的纳米氮化硅抛光组合物的制备方法，其特征在于：它包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：张新明，魏庆华，卢业玉，张道宏，
申请(专利权)人：张新明，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]
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