一种含有氧化铝-碳化硼杂化颗粒的抛光液及其制备方法技术

本发明专利技术提供的一种含有氧化铝

【技术实现步骤摘要】
一种含有氧化铝
‑
碳化硼杂化颗粒的抛光液及其制备方法


[0001]本专利技术属于氧化锆陶瓷抛光领域，尤其涉及到一种手机氧化锆陶瓷盖板抛光用的氧化铝抛光液及其制备方法，更详细的说，根据本方法制备的氧化铝抛光液稳定性好，可以显著提高氧化锆陶瓷的抛光效率、而且降低氧化锆陶瓷的表面粗糙度。
技术背景
[0002]第五代移动通信技术(5G)的应用，宣告移动通信新时代的到来。5G网络在提高了对手机通信技术要求的同时，也带来了手机设计的一场革命。在当今常用的几类背板材料中，金属材料的硬缺陷是金属对毫米波有明显的屏蔽作用，而金属具有导电性，给手机无线充电带来困难。塑料和复合塑料的弱点是耐磨性和散热性能较差，美观性(尤其是手感和质感)也难以与其他材料相比。一般来说，玻璃综合性能较好，但抗摔性有待提高，散热性能一般。四方氧化锆陶瓷是一种很有发展前景的背板材料。使用氧化锆陶瓷作为手机背板，需要超光滑的表面和高度的平整度。但由于氧化锆陶瓷具有高硬度、高脆性、高韧性、耐腐蚀等特点，对表面进行超精密加工极为困难。
[0003]目前，抛光磨粒通常采用氧化铈、氧化硅、氧化铝、纳米金刚石等无机颗粒。氧化铝凭借其高硬度、稳定性好等优点，已经被广泛应用于集成电路、玻璃基片、蓝宝石衬底、合金和陶瓷等器件的表面抛光。但是氧化铝分散性不好，易团聚，抛光材料中氧化铝的团聚被认为是抛光划痕产生的根源之一。如果能够有效的减少氧化铝的团聚，则有利于材料去除速率的提高，有利于氧化铝抛光液的推广应用。
[0004]专利CN106147616A提供了一种溶剂型表面改性氧化铝抛光液的制备方法，其原理是利用氧化铝颗粒表面的
‑
OH与改性剂中的酸形成具有一定稳定性的共价键和分子间力，从而降低团聚，提高了分散稳定性。专利CN106010297A提供了一种硅烷偶联剂包覆改性氧化铝的制备方法，改性后的氧化铝抛光液在pH为9.5～10.5可达到常规未改性的氧化铝抛光液在在pH为13时的抛光效率，同时划痕较少。
[0005]上述抛光液虽然在一定程度上解决了氧化铝容易团聚易沉淀的问题，但是在抛光过程中，在巨大压力的冲击下，氧化铝表面改性层存在脱落的可能，导致颗粒的重新团聚而沉淀。
[0006]为了克服现有技术中存在的不足，本申请提供了一种氧化锆陶瓷抛光用的高性能氧化铝
‑
碳化硼杂化颗粒抛光液的制备方法及应用。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的之一在于提供一种氧化铝
‑
碳化硼杂化颗粒抛光液及其制备方法。本专利技术的目的之二在于提供一种氧化铝抛光液在氧化锆陶瓷抛光中的应用。
[0008]本专利技术为解决所述技术问题所采用的具体方案为：一种含有氧化铝
‑
碳化硼杂化颗粒的抛光液制备方法，包含如下步骤：
[0009]S01：使用超声仪，在去离子水中对六方碳化硼粉末进行超声处理，将碳化硼粉末
剥离成单层片状且分散于去离子水中，形成碳化硼纳米片分散液；
[0010]S02：搅拌下，将所述碳化硼纳米片分散液加入到氧化铝的水悬浮液中，搅拌之后加入1wt.％聚乙二醇(PEG)
‑
400，将混合液继续搅拌之后再超声分散，在超声作用下，PEG
‑
400充当碳化硼纳米片和氧化铝之间的桥梁，使氧化铝定向吸附在碳化硼纳米片上，形成吸附分散液；
[0011]S03：在所述吸附分散液中加入3wt.％的pH调节剂，调节溶液的pH为10～12，得到含有氧化铝
‑
碳化硼杂化颗粒的抛光液。
[0012]进一步的，所述步骤S02中氧化铝为α
‑
Al2O3，所述氧化铝粒径为50～300nm，氧化铝质量浓度为3～10wt.％。
[0013]进一步的，所述步骤S02中碳化硼纳米片与氧化铝的质量比为1～3：10。
[0014]进一步的，所述步骤S03中所述pH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸钠、三乙醇胺中的任一种。
[0015]进一步的，所述步骤S01中六方碳化硼的粒径为2μm。
[0016]进一步的，包括由上述方法制得的抛光液。
[0017]与现有技术相比，本专利技术提供的氧化铝
‑
碳化硼杂化颗粒抛光液，一方面，六方碳化硼(h
‑
BN)纳米片与α
‑
Al2O3颗粒之间由于PEG诱导氢键产生的相互作用，二维层状结构的氮化硼纳米片的添加可以提高α
‑
Al2O3磨料的稳定性和分散性，可以减少α
‑
Al2O3颗粒的团聚，提高抛光精度；另一方面，h
‑
BN纳米片可以携带α
‑
Al2O3颗粒在浆料中形成定向排列，可以提升α
‑
Al2O3颗粒与抛光工件表面之间的有效摩擦接触，α
‑
Al2O3磨料的抛光效率大大提高。
附图说明
[0018]图1为氧化铝
‑
碳化硼纳米片杂化颗粒结构示意图；
[0019]附图标记：1氧化铝，2碳化硼纳米片。
具体实施方式
[0020]本专利技术提供的一种氧化铝
‑
碳化硼杂化颗粒，氧化铝与碳化硼杂化颗粒为粒径大小为50～300nm的与粒径大小为2μm的氮化硼纳米片的复合物，氧化铝为α
‑
Al2O3，碳化硼纳米片为六方碳化硼粉末(h
‑
BN)，h
‑
BN与α
‑
Al2O3的质量比为1～3：10。如附图1所示，为本专利技术中氧化铝
‑
碳化硼纳米片杂化颗粒结构示意图。
[0021]一种含有氧化铝
‑
碳化硼杂化颗粒的抛光液，抛光液由氧化铝
‑
碳化硼杂化颗粒、pH调节剂、介质水等组成。所述pH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸钠、三乙醇胺等任一种。
[0022]一种含有氧化铝
‑
碳化硼杂化颗粒抛光液的制备方法，详细制备过程如下所述：
[0023]S01：使用450W超声仪，在去离子水中对粒径为2微米的h
‑
BN进行超声处理8小时，将h
‑
BN粉末剥离成单层片状结构且分散于去离子水中。
[0024]S02：搅拌下，将步骤S01中制得的碳化硼纳米片分散液加入到α
‑
Al2O3的水悬浮液中，搅拌30分钟后，加入1wt.％的聚乙二醇
‑
400，将混合液继续搅拌30分钟，之后再超声分散0.5h，在超声作用下，PEG400充当h
‑
BN纳米片和α
‑
Al2O3之间的桥梁，使α
‑
Al2O3定向吸附
在h
‑
BN纳米片上。其中氧化铝为α
‑
Al2O3，粒径为30～300nm，氧化铝质量浓度为3～10wt.％；h
‑
BN与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有氧化铝
‑
碳化硼杂化颗粒的抛光液制备方法，其特征在于，包含如下步骤：S01：使用超声仪，在去离子水中对六方碳化硼粉末进行超声处理，将碳化硼粉末剥离成单层片状且分散于去离子水中，形成碳化硼纳米片分散液；S02：搅拌下，将所述碳化硼纳米片分散液加入到氧化铝的水悬浮液中，搅拌之后加入1wt.％聚乙二醇(PEG)
‑
400，将混合液继续搅拌之后再超声分散，在超声作用下，PEG
‑
400充当碳化硼纳米片和氧化铝之间的桥梁，使氧化铝定向吸附在碳化硼纳米片上，形成吸附分散液；S03：在所述吸附分散液中加入3wt.％的pH调节剂，调节溶液的pH为10～12，得到含有氧化铝
‑
碳化硼杂化...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷红，代三威，
申请(专利权)人：昆山捷纳电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：