一种悬浮助磨剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种悬浮助磨剂及其制备方法和应用。该悬浮助磨剂由如下质量分数的组分组成：磨料10～50％，悬浮分散剂0.01～15％，有机碱1～20％，润滑剂1～30％，表面润湿剂0.1～10％，余量为水。该悬浮助磨剂用于硬脆材料减薄加工的效率高、其对硬脆材料的损伤少，且可多次重复使用，使用寿命长，应用领域广泛。应用领域广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种悬浮助磨剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及硬脆材料研磨
，更具体地，涉及一种悬浮助磨剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]硬脆材料硬度高、脆性大，材料的弹性极限和强度非常接近，其往往是非金属材料。硬脆材料的物理机械性能与金属材料有较大的差异，加工时表面容易产生裂纹，表面破损等。
[0003]蓝宝石是常见的硬脆材料，其是氧化铝的单晶形态，具有良好的热学、光学、介电性能和优良的力学性能，化学稳定性和热稳定性及抗辐射性好，是一种性能优良的多功能晶体，广泛应用于半导体外延衬底，航空航天视窗、光学镜头，医学领域、手表表面，手机Home键、显示屏、摄像头等领域。目前在蓝宝石的减薄加工中，常采用铸铁磨盘配合助磨液进行双面减薄。助磨液有油性助磨液和水性助磨液两种，油性助磨液减薄效率低，磨料悬浮分散性差，易划伤材料的表面，清洗困难，对环境危害较大；水性助磨液效率较高，但润滑性比较差，易划伤材料的表面，甚至裂片，且停机后磨料产生易沉降板结，使用寿命短。名称为蓝宝石研磨液、蓝宝石研磨液制备工艺及蓝宝石研磨液的使用方法的中国专利提供了一种蓝宝石研磨液，但该专利并未关注对材料划伤的问题。
[0004]因此，需解决现有助磨剂的加工效率低、易划伤材料和使用寿命短的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的首要目的是克服上述现有助磨剂的加工效率低、易划伤材料和使用寿命短的问题，提供一种悬浮助磨剂。该悬浮助磨剂用于硬脆材料减薄加工的效率高、其对硬脆材料的损伤少，且可多次重复使用，使用寿命长，应用领域广泛。
[0006]本专利技术的进一步目的是提供上述悬浮助磨剂的制备方法。
[0007]本专利技术的进一步目的是提供上述悬浮助磨剂在硬脆材料减薄加工中的应用。
[0008]本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现：
[0009]一种悬浮助磨剂，由如下质量分数的组分组成：
[0010][0011][0012]所述磨料的平均粒径为25～100μm；所述悬浮分散剂为聚合物，其粘度为3000～8000cP。
[0013]本专利技术的专利技术人通过多次研究发现，在悬浮助磨剂中，如果选用的磨料的粒径太大，虽然其对硬脆材料的加工效率较高，但是悬浮助磨剂容易对硬脆材料造成划伤；如果选用的磨料的粒径太小或悬浮分散剂的粘度太小，则悬浮效果差，加工效率低，且使用寿命短。如果悬浮分散剂的粘度太大，会导致悬浮助磨剂的流动性差，进而使得悬浮助磨剂的加工效率低、对硬脆材料的损伤太、使用寿命短。
[0014]本专利技术通过选用特定平均粒径(25～100μm)的磨料，并配合特定粘度(3000～8000cP)的聚合物悬浮分散剂，再加入有机碱、润滑剂、表面润湿剂和水，可得到加工效率高、不易划伤材料和使用寿命长的悬浮助磨剂。其原因是：首先，特定平均粒径的磨料与特定粘度的聚合物悬浮分散剂的配合，使得悬浮助磨剂的悬浮时间长，流动性好；进一步地，在流动性好的基础上，特定平均粒径磨料能与有机碱、润滑剂和表面润湿剂很好地相容并发挥协同作用，使得悬浮助磨剂对硬脆材料的加工效率高，同时加工后的硬脆材料的表面质量好，且悬浮助磨剂可多次重复使用，使用寿命长。
[0015]即本专利技术的悬浮助磨剂用于硬脆材料减薄加工的效率高、其对硬脆材料的损伤少，且可多次重复使用，使用寿命长，应用领域广泛。
[0016]优选地，由如下质量分数的组分组成：
[0017][0018]优选地，所述磨料的平均粒径为25～65μm。
[0019]优选地，所述磨料为碳化硼、碳化硅、氧化铝或金刚石中的至少一种。
[0020]更为优选地，所述磨料为碳化硅。
[0021]优选地，所述悬浮分散剂的粘度为3000～4000cP。
[0022]优选地，所述悬浮分散剂为聚丙烯酸及其盐、聚马来酸及其盐、聚氨酯、聚酰胺或聚脲中的至少一种。
[0023]更为优选地，所述悬浮分散剂为聚氨酯。
[0024]优选地，所述有机碱为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺或羟乙基乙二胺中的至少一种。
[0025]更为优选地，所述有机碱为一乙醇胺或羟乙基乙二胺的至少一种。
[0026]进一步优选地，所述有机碱为一乙醇胺。
[0027]选用一乙醇胺作为有机碱，减薄加工后，硬脆材料的损伤程度更少，合格率更高。
[0028]优选地，所述润滑剂为甘油、丙二醇、二甘醇、三甘醇、乙二醇、聚乙二醇或聚丙二醇中的至少一种。
[0029]更为优选地，所述润滑剂为甘油。
[0030]润滑剂选用甘油，得到悬的浮助磨剂用于硬脆材料的减薄加工，对硬脆材料的损
伤更少，加工后的硬脆材料产品的合格率更高。
[0031]优选地，所述表面润湿剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸盐或炔二醇中的至少一种。
[0032]更为优选地，所述表面润湿剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
[0033]表面润湿剂为脂肪醇聚氧乙烯醚时，得到的悬浮助磨剂用于硬脆材料的减薄加工，对硬脆材料的损伤更少，加工后的硬脆材料产品的合格率更高。
[0034]本专利技术还保护上述悬浮助磨剂的制备方法，包括如下步骤：
[0035]将悬浮分散剂和润滑剂混合，加水溶解，再加入有机碱、表面润湿剂和磨料，混匀，即得所述悬浮助磨剂。
[0036]上述悬浮助磨剂在硬脆材料减薄加工中的应用也在本专利技术的保护范围内。
[0037]优选地，所述硬脆材料为蓝宝石。
[0038]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0039]本专利技术通过选用特定平均粒径的磨料，并配合特定粘度的聚合物悬浮分散剂，再加入有机碱、润滑剂、表面润湿剂和水，可得到加工效率高、不易划伤材料和使用寿命长的悬浮助磨剂，即本专利技术的悬浮助磨剂用于硬脆材料减薄加工的效率高、其对硬脆材料的损伤少，且可多次重复使用，使用寿命长，应用领域广泛。
具体实施方式
[0040]为了更清楚、完整的描述本专利技术的技术方案，以下通过具体实施例进一步详细说明本专利技术，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，可以在本专利技术权利限定的范围内进行各种改变。，本专利技术其他原料和试剂如无特殊说明，均为可从常规市场等商业途径得到的原料和试剂。
[0041]本专利技术各实施例及对比例选用的部分试剂说明如下：
[0042]磨料1#：成分为碳化硼，平均粒径为65μm；
[0043]磨料2#：成分为碳化硼，平均粒径为25μm；
[0044]磨料3#：成分为碳化硅，平均粒径为65μm；
[0045]磨料4#：成分为碳化硼，平均粒径为0.5μm；
[0046]磨料5#：成分为碳化硼，平均粒径为120μm；
[0047]悬浮分散剂1#：成分为聚氨酯，牌号RM
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12W，粘度为4000cP；
[0048]悬浮分散剂2#：成分为聚氨酯，牌号RM
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8W，粘度为3000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种悬浮助磨剂，其特征在于，由如下质量分数的组分组成：所述磨料的平均粒径为25～100μm；所述悬浮分散剂为聚合物，其粘度为3000～8000cP。2.根据权利要求1所述悬浮助磨剂，其特征在于，所述磨料的平均粒径为25～65μm。3.根据权利要求1所述悬浮助磨剂，其特征在于，所述磨料为碳化硼、碳化硅、氧化铝或金刚石中的至少一种。4.根据权利要求1所述悬浮助磨剂，其特征在于，所述悬浮分散剂的粘度为3000～4000cP。5.根据权利要求1所述悬浮助磨剂，其特征在于，所述悬浮分散剂为聚丙烯酸及其盐、聚马来酸及其盐、聚氨酯、聚酰胺或聚脲中的至少一种。6.根据权利要求1所述悬浮助磨剂，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢武，王先行，杨改霞，何佳正，
申请(专利权)人：广东省科学院资源利用与稀土开发研究所，
类型：发明
国别省市：