一种磷化铟晶体多线切割切削液及其制备方法技术

本申请涉及切削液技术领域，具体公开了一种磷化铟晶体多线切割切削液及其制备方法。一种磷化铟晶体多线切割切削液，包括以下质量份的组分：环糊精2～5份、润滑剂1～2份、防锈剂0.5～2份、消泡剂0.5份～1份、表面活性剂0.5～2份、pH调节剂0.5～2份、极压剂0.5～2份、水87～96份；其中润滑剂为松油和松香甘油酯聚氧乙烯醚按照质量比（3～5）:1混合得到的混合物。本申请中的切削液润滑效果优异，且对切割设备的锈蚀较少，并且流动性能、抑泡性能和清洗效果表现较佳。表现较佳。

【技术实现步骤摘要】
一种磷化铟晶体多线切割切削液及其制备方法


[0001]本申请涉及切削液
，更具体地说，它涉及一种磷化铟晶体多线切割切削液及其制备方法。

技术介绍

[0002]磷化铟晶体是一种性能优良的半导体材料，主要应用于通讯光纤领域中，能有效降低光通信中的传输损耗, 提高传输效率。同时磷化铟晶体具有直接跃迁型能带结构,禁带宽度较宽，并且磷化铟晶体的抗辐射性能和耐高温性能均表现优异，因此在卫星太阳能电池中也有较好的应用效果。
[0003]磷化铟晶体制备过程中需要经过多线切割工艺，且切割效果对磷化铟晶体的性能影响较大。而多线切割工艺中切削液是必不可少的辅材，且切削液的好坏直接影响切割后磷化铟晶体的质量。相关技术中的切削液主要是以去离子水为基础,添加了少量表面活性剂、缓蚀剂、极压剂、pH调节剂等组分所构成的水基切削液。这类切削液的冷却效果较好，可以及时有效地减少切削产生的热量，但是由于该切削液的运动黏度较小，很难在摩擦过程中形成比较稳定的流体润滑膜，润滑效果较差，切割过程中容易划伤磷化铟晶体，影响磷化铟晶体的质量。

技术实现思路

[0004]为了提高切削液的润滑效果，本申请提供一种磷化铟晶体多线切割切削液及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供一种磷化铟晶体多线切割切削液，采用如下的技术方案：一种磷化铟晶体多线切割切削液，包括以下质量份的组分：环糊精2～5份、润滑剂1～2份、防锈剂0.5～2份、消泡剂0.5份～1份、表面活性剂0.5～2份、pH调节剂0.5～2份、极压剂0.5～2份、水87～96份；其中润滑剂为松油和松香甘油酯聚氧乙烯醚按照质量比（3～5）:1混合得到的混合物。
[0006]通过采用上述技术方案，以松油和松香甘油酯聚氧乙烯醚的混合物作为润滑剂，由于两者相容性较好，按一定比例混合后润滑效果较好。同时松香甘油酯聚氧乙烯醚对松油的浊点为20℃～80℃，由于磷化铟晶体多线切割过程中会产生较多的热量，切割处的温度较高，因此切割处切削液中的松香甘油酯聚氧乙烯醚逐渐从松油中析出并形成新相，随即附着在磷化铟晶体表面形成油膜。该油膜的润滑效果较好，有助于减少磷化铟晶体切割过程中出现划伤的情况，同时该油膜对磷化铟晶体具有一定的保护作用，可以有效减少磷化铟晶体与切削液发生化学反应的情况。
[0007]另外，松油也具有良好的润滑效果，且有助于提高体系的运动黏度，在晶体切割过程中可以在磷化铟晶体表面形成较为稳定的润滑膜，进一步改善切削液对磷化铟晶体的润滑效果。并且松油具有较好的抑菌效果，有助于提高切削液的稳定性，减少切削液变质的情
况；松香甘油酯聚氧乙烯醚还具有较好的润湿、稳泡和渗透效果，有助于提高切削液的综合性能。同时以环糊精作为包埋润滑剂的载体，由于环糊精一侧亲水一侧疏水的特性，润滑剂被包埋在环糊精内，从而能够较好的分散在水中，有助于润滑剂在切割处及时的对晶体起到润滑作用，进而有助于改善切削液对晶体的润滑效果。并且环糊精溶于水中使得体系的运动黏度较高，有助于形成稳定的流体润滑膜，从而有助于提高切削液对磷化铟晶体的润滑效果。
[0008]本申请的切削液的冷却性能、流动性能、抑泡性能、抗腐蚀性能和清洗效果表现也较为优异，具体表现为在该切削液中多线切割后的磷化铟晶体表面损伤较少、晶体质量较高、晶体表面无“白斑”现象，同时切割设备散热较快且锈蚀现象较理想。
[0009]优选的，所述切削液还包括改性剂0.2～0.5份，所述改性剂为聚乙二醇和十二烷基二甲基苄基氯化铵按照质量比（4～7）:1混合得到的混合物，其中聚乙二醇的分子量为300～500。
[0010]通过采用上述技术方案，以聚乙二醇和十二烷基二甲基苄基氯化铵的混合物作为改性剂对润滑剂改性，其中十二烷基二甲基苄基氯化铵属于阳离子表面活性剂，可以通过提高润滑剂体系的表面电荷密度，达到提高浊点的效果。同时分子量为300～500的聚乙二醇可以通过减少润滑剂体系中胶束的碰撞机会，来达到提高浊点的效果。而聚乙二醇和十二烷基二甲基苄基氯化铵按照质量比（4～7）:1混合后对润滑剂改性，可以将松香甘油酯聚氧乙烯醚的浊点提高至35℃～100℃，该温度范围与磷化铟晶体切割处的温度较为适配，即在切割处的切削液随着温度上升逐渐在晶体表面形成油膜，有助于提高切削液对磷化铟晶体的润滑效果，从而有助于提高磷化铟晶体的多线切割效果。
[0011]另外，十二烷基二甲基苄基氯化铵还具有优异的抑菌效果，有助于提高切削液的稳定性，减少切削液发生变质的情况。同时十二烷基二甲基苄基氯化铵无毒性且对金属无腐蚀效果，应用在切削液中的整体效果优异。
[0012]优选的，所述环糊精包括α
‑
环糊精、β
‑
环糊精、γ
‑
环糊精中的至少一种。
[0013]优选的，所述防锈剂为癸二酸和月桂二酸按照质量比1：（2～4）混合得到的混合物。
[0014]通过采用上述技术方案，癸二酸和月桂二酸均具有较好的防锈效果，可以有效减少切削液对切割设备的锈蚀，并且按照质量比1：（2～4）混合癸二酸和月桂二酸得到的防锈剂的防锈效果更加优异。
[0015]优选的，所述消泡剂包括聚二甲基硅氧烷、GPES型消泡剂、聚醚改性有机硅中的至少一种。
[0016]优选的，所述表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、月桂醇硫酸钠、二乙醇酰胺中的至少一种。
[0017]优选的，所述pH调节剂包括一乙醇胺、异丙醇胺、乙二胺中的至少一种。
[0018]优选的，所述极压剂包括硫化棉籽油、蓖麻油酸、精二聚酸中的至少一种。
[0019]第二方面，本申请提供一种磷化铟晶体多线切割切削液的制备方法，采用如下的技术方案：一种磷化铟晶体多线切割切削液的制备方法，包括以下步骤：制备润滑剂：混合松油和松香甘油酯聚氧乙烯醚至无分层现象，得到润滑剂；
润滑剂预处理：将环糊精溶于30℃～50℃水中，再加入润滑剂混合搅拌，得到混合物；更优选的处理方法是先混合制得的润滑剂和改性剂，得到改性润滑剂，然后再将改性润滑剂加入环糊精溶液中，混合搅拌后制得混合物；制切削液：在混合物中加入防锈剂、表面活性剂、消泡剂和极压剂，混合搅拌后再加入pH调节剂，继续混合搅拌，制得切削液成品。
[0020]通过采用上述技术方案，在制备润滑剂步骤中，预先混合松油和松香甘油酯聚氧乙烯醚，可以使得两者较好的相溶在一起。在润滑剂预处理步骤中，在30℃～50℃的水中利用环糊精对润滑剂进行包埋，有助于提高包埋效果。另外，在润滑剂预处理步骤中，更优选的处理方法是先对制得的润滑剂进行改性，然后再与环糊精水溶液混合搅拌，有助于提高改性剂对润滑剂的改性效果。
[0021]优选的，所述制切削液步骤中，加入pH调节剂调节体系pH为6～8。
[0022]通过采用上述技术方案，由于体系pH过低对切割设备的腐蚀较为严重，而体系pH过高切割后的磷化铟晶体质量较差。因此将体系pH控制在6～8，磷化铟晶体的切割效果较好，同时对设备的腐蚀性较低。
[0023]综上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷化铟晶体多线切割切削液，其特征在于：包括以下质量份的组分：环糊精2～5份、润滑剂1～2份、防锈剂0.5～2份、消泡剂0.5份～1份、表面活性剂0.5～2份、pH调节剂0.5～2份、极压剂0.5～2份、水87～96份；其中润滑剂为松油和松香甘油酯聚氧乙烯醚按照质量比（3～5）:1混合得到的混合物。2.根据权利要求1所述的一种磷化铟晶体多线切割切削液，其特征在于：所述切削液还包括改性剂0.2～0.5份，所述改性剂为聚乙二醇和十二烷基二甲基苄基氯化铵按照质量比（4～7）:1混合得到的混合物，其中聚乙二醇的分子量为300～500。3.根据权利要求1所述的一种磷化铟晶体多线切割切削液，其特征在于：所述环糊精包括α
‑
环糊精、β
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环糊精、γ
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环糊精中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种磷化铟晶体多线切割切削液，其特征在于：所述防锈剂为癸二酸和月桂二酸按照质量比1：（2～4）混合得到的混合物。5.根据权利要求1所述的一种磷化铟晶体多线切割切削液，其特征在于：所述消泡剂包括聚二甲基硅氧烷、GPES型消泡剂、聚醚改性有机硅中的至少一种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪庆福，王元立，
申请(专利权)人：北京通美晶体技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：