一种金刚石研磨液的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金刚石研磨液的制备方法。本发明专利技术采用碱或酸处理将金刚石团聚体预分散，通过加入润湿剂、分散稳定剂和抗防腐剂使金刚石稳定分散，制备了一种金刚石研磨液。在该分散体系中，金刚石能够稳定、均匀分散。该方法制备的金刚石研磨液可以广泛地应用于精密研磨抛光领域。研磨抛光领域。研磨抛光领域。

【技术实现步骤摘要】
一种金刚石研磨液的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种研磨液的制备方法，尤其涉及一种金刚石研磨液的制备方法。

技术介绍

[0002]金刚石有着天然状态下最大的硬度，且化学性质稳定、耐磨性好，因此被广泛应用于兰宝石衬底、光学晶体、硬质玻璃、晶体、陶瓷、合金、磁头、硬盘、芯片等精密抛光领域。但金刚石颗粒热力学极不稳定，极容易团聚，团聚的金刚石颗粒较大且不均匀，容易在待研磨抛光件上产生较大的划痕，严重影响到研磨抛光的效果和效率。尤其对于爆轰法制备的爆轰金刚石，其容易产生很强的硬团聚。硬团聚相对于软团聚，更难以解开团聚。研磨抛光液最基本的要求就是研磨抛光颗粒能够均匀地分散，并且分散稳定性良好，能够长期均匀分散在研磨抛光液中。金刚石的分散性和分散稳定性一直是评价金刚石研磨液性能是否优异的关键，也是金刚石研磨领域的一个重要难题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种金刚石能够稳定、均匀分散的金刚石研磨液的制备方法。
[0004]实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种稳定、均匀分散的金刚石研磨液的制备方法，采用碱或酸处理将金刚石团聚体预分散，使其表面电位大于
‑
50mV，通过加入分散稳定剂、润湿剂和抗防腐剂使金刚石稳定分散，包括以下步骤：
[0005]第一步，用酸或碱加热回流处理金刚石；
[0006]第二步，用去离子水洗涤第一步处理后的金刚石，得到金刚石预分散液；
[0007]第三步，向第二步所制得的金刚石预分散液中加入0.1％
‑<br/>2％的润湿剂、0.1％
‑
3％的分散稳定剂和0.1％
‑
2％的抗防腐剂，在室温下搅拌；
[0008]第四步，调节pH值至7～13，制得金刚石研磨液。
[0009]进一步的，第一步中，纳米金刚石采用爆轰金刚石，粒径为5nm
‑
9μm。
[0010]进一步的，第一步中，处理金刚石的碱为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化镁中的一种或者几种，处理金刚石的酸为盐酸、硝酸、硫酸、高氯酸中的一种或者几种。
[0011]进一步的，第一步中，处理金刚石的碱的浓度为0.5
‑
10mol/L，加热回流温度为90℃，加热回流时间为12h；处理金刚石的酸的浓度为0.5
‑
5mol/L，加热回流温度为70℃，加热回流时间为12h。
[0012]进一步的，第三步中，分散稳定剂选自聚乙二醇、十二烷基磺酸钠、羟甲基纤维素、羟丙基甲基纤维、羟乙基纤维素、季戊四醇、聚乙烯吡咯烷酮、黄原胶、阿拉伯胶、明胶、卡拉胶、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠中的一种或者几种。
[0013]进一步的，第三步中，润湿剂选自甲醇、乙醇、乙二醇中的一种或者几种。
[0014]进一步的，第三步中，抗防腐剂选自苯甲酸钠、1,3二羟甲基
‑
5,5二甲基海因、卡松中的一种或者几种。
[0015]进一步的，第四步中，调节pH值采用三乙醇胺。
[0016]本专利技术与现有技术相比，其优点在于：(1)碱或碱处理可以使金刚石有效地解开金刚石团聚体。(2)分散稳定剂、润湿剂、抗氧化剂可以有效地分散维纳米金刚石在水溶液体系中。(3)制备工艺简单，易于实施。(4)制备的金刚石研磨液可以长期稳定均匀分散，有着优异的研磨抛光性能，可以广泛地应用于精密研磨抛光领域。
附图说明
[0017]图1是金刚石研磨液制备的流程图。
[0018]图2是实施例2所制取的3μm金刚石研磨的粒径分布图。
[0019]表1是实施例1、2、3所制备的金刚石研磨液的相关参数。
具体实施方式
[0020]为了更了解本专利技术的
技术实现思路
，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
[0021]在本专利技术中参照附图来描述本专利技术的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本专利技术的实施例不必定意在包括本专利技术的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本专利技术所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本专利技术公开的一些方面可以单独使用，或者与本专利技术公开的其他方面的任何适当组合来使用。
[0022]结合附图1，本专利技术一种金刚石研磨液，由以下步骤制备而得：
[0023]第一步，用0.5
‑
5mol/L酸于70℃下处理5nm
‑
9μm爆轰金刚石12h，或用0.5
‑
10mol/L碱于90℃下处理5nm
‑
9μm爆轰金刚石12h，其中，碱为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化镁的一种或者几种，酸为盐酸、硝酸、硫酸、高氯酸的一种或者几种；
[0024]第二步，用去离子水洗涤第一步处理后的金刚石，得到金刚石预分散液。
[0025]第三步，向第二步所制得的金刚石预分散液中加入0.1％
‑
2％的润湿剂、0.1％
‑
3％的分散稳定剂和0.1％
‑
2％的抗防腐剂，在室温下搅拌，其中，分散稳定剂选自聚乙二醇、十二烷基磺酸钠、羟甲基纤维素、羟丙基甲基纤维、羟乙基纤维素、季戊四醇、聚乙烯吡咯烷酮、黄原胶、阿拉伯胶、明胶、卡拉胶、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠中的一种或者几种，润湿剂选自甲醇、乙醇、乙二醇中的一种或者几种；抗防腐剂选自苯甲酸钠、1,3二羟甲基
‑
5,5二甲基海因、卡松中的一种或者几种。
[0026]第四步，采用三乙醇胺调节pH值至7～13，制得金刚石研磨液。
[0027]实施例1：
[0028]本专利技术的金刚石研磨液的制备方法，包括以下步骤:
[0029]第一步，用0.5mol/L氢氧化钠在90℃加热条件下处理5nm爆轰金刚石12h；
[0030]第二步，用去离子水洗涤第一步处理后的金刚石，得到5nm金刚石预分散液。
[0031]第三步，向第二步所制得的金刚石预分散液中加入0.1％的甲醇、1％的羟乙基纤维素和0.1％的苯甲酸钠，在室温下搅拌。
[0032]第四步，用三乙醇胺调节pH值至7，制得金刚石研磨液。表1示出了其粘度参数和粒径分布数据。
[0033]实施例2：
[0034]本专利技术的金刚石研磨液的制备方法，包括以下步骤:
[0035]第一步，用10mol/L氢氧化钾在90℃加热条件下处理3μm爆轰金刚石12h；
[0036]第二步，用去离子水洗涤第一步处理后的金刚石，得到3μm金刚石预分散液。
[0037]第三步，向第二步所制得的金刚石预分散液中加入1％的乙二醇、3％的羟甲基纤维素和2％的卡松，在室温下搅拌。
[0038]第四步，用三乙醇胺调节pH值至11，制得金刚石研磨液。其粒径分布如附图2所示。表1示出了其粘度参数和粒径分布数据。
[0039]实施例3：
[0040]本专利技术的金刚石研磨液的制备方法，包括以下步骤:<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稳定、均匀分散的金刚石研磨液的制备方法，其特征在于，采用碱或酸处理将金刚石团聚体预分散，通过加入分散稳定剂、润湿剂和抗防腐剂使金刚石稳定分散，包括以下步骤：第一步，用酸或碱加热回流处理金刚石；第二步，用去离子水洗涤第一步处理后的金刚石，得到金刚石预分散液；第三步，向第二步所制得的金刚石预分散液中加入0.1%
‑
2%的润湿剂、0.1%
‑
3%的分散稳定剂和0.1%
‑
2%的抗防腐剂，在室温下搅拌；第四步，调节pH值至7~13，制得金刚石研磨液。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，纳米金刚石采用爆轰金刚石，粒径为5nm
‑
9μm。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，碱为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化镁中的一种或者几种，酸为盐酸、硝酸、硫酸、高氯酸中的一种或者几种。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，碱的浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：付永胜，潘昕晨，张营，张云帆，丁文浩，朱俊武，李斌，解天宁，解立峰，刘明亮，潘申成，白武鑫，汪信，欧阳晓平，孙敬文，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：