[發明專利]一種藍寶石研磨液及其制備方法

在審

• 申請號: 201710251523.7
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN106867452A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 郝貴榮
• 申請（專利權）人: 山西中聚晶科半導體有限公司
• 主分類號: C09K3/14
• 分類號: C09K3/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及藍寶石研磨液領域，具體涉及一種懸浮性質穩定易清洗的藍寶石研磨液及其制備方法。

背景技術

藍寶石俗稱剛玉，具有優良的機械、光學、化學、電學特性，并且能夠耐高溫，抗輻射被廣泛用于耐磨器件、光學窗口、襯底材料、導彈整流罩等領域。

當前市場上的藍寶石表面超精密拋光，其拋光液磨料主要為納米二氧化硅。在堿性條件下，納米二氧化硅與藍寶石表面形成硅酸鋁，在機械力的作用下對藍寶石進行磨削、拋光?，F在市場上的藍寶石拋光液磨料含量高，一方面在拋光工藝過程中容易干燥結晶，從而在拋光設備上結塊，部分脫落后的殘渣形成大顆粒，對藍寶石晶片表面產生劃痕，導致表面質量不合格，需要重新拋光，而部分返拋的藍寶石晶片則容易因拋光過度而導致厚度過薄而報廢，大大降低了藍寶石晶片的成品率 ；另一方面大部分的結晶容易粘附積累在機臺上，機臺必須在一段時間后進行大規模清理，否則影響機臺的運轉，而清理機臺往往需要投入過多的人力和時間，導致生產效率的降低。此外高濃度納米二氧化硅組合物易在藍寶石表面風干，不利于后續的清洗工藝。因此，研究一種不產生結晶或者結晶緩慢的拋光液就顯得尤為重要。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種懸浮性質穩定易清洗的藍寶石研磨液。

為了解決上述問題，采用的技術方案為：一種藍寶石研磨液，包括以下質量份配比的原料：

碳化硅10-12份，石英砂12-14份，黃腐酸3-5份，水50-60份；

其中，碳化硅與石英砂的粒度為微米級；

碳化硅、石英砂和黃腐酸需要進行預處理，方法為：

碳化硅：采用3-4wt.%的氫氧化鈉溶液在攪拌狀態下超聲處理10-20min，溶液用量為碳化硅體積的1.5-2倍；

石英砂：采用1-2 wt.%的氫氧化鈉溶液在攪拌狀態下超聲處理10-20min，溶液用量為石英砂體積的1.5-2倍；

黃腐酸：采用5-7wt.%的H₂O₂溶液攪拌溶解后，靜置1-2小時，然后在60-70℃保溫1-1.5小時。

制備方法為：將預處理的含碳化硅的溶液與含石英砂的溶液混合后，根據氫氧化鈉的含量滴加鹽酸，中和掉80%的氫氧化鈉，然后將處理后的混合物在攪拌狀態下緩慢加入預處理的黃腐酸溶液中，繼續加水至要求的用水量，調節轉速100-150r/min，攪拌1-2小時，得到藍寶石研磨液。

本發明具有如下有益效果：

1、本發明的研磨液中微米級別的碳化硅與石英砂經處理后，與預處理的黃腐酸有一定程度的假態螯合，即部分碳化硅與石英砂被黃腐酸大分子的基團空間腔隙和分子間作用力捕捉，使得研磨液的懸浮性質穩定，經5-10%的稀釋后，使用狀態只需保持30-40r/min的轉速，就能維持研磨液中磨料的均勻分布。

2、易回收，使用后的廢棄研磨液可以經過高溫加熱促進黃腐酸降解的方式，回收其中的磨料，且回收的磨料不再需要預處理，直接與預處理的黃腐酸溶液復配即可。廢液中藍寶石磨屑的回收可以參考現有技術。

具體實施方式

下面的實施例可以使本領域技術人員更全面地理解本發明，但不以任何方式限制本發明。

實施例1

一種藍寶石研磨液，包括以下質量份配比的原料：

碳化硅10份，石英砂12份，黃腐酸3份，水50份；

其中，碳化硅與石英砂的粒度為微米級；

碳化硅、石英砂和黃腐酸需要進行預處理，方法為：

碳化硅：采用3wt.%的氫氧化鈉溶液在攪拌狀態下超聲處理15min，溶液用量為碳化硅體積的1.6倍；

石英砂：采用1 wt.%的氫氧化鈉溶液在攪拌狀態下超聲處理10min，溶液用量為石英砂體積的1.6倍；

黃腐酸：采用5wt.%的H₂O₂溶液攪拌溶解后，靜置1.5小時，然后在66℃保溫1.2小時。

制備方法為：將預處理的含碳化硅的溶液與含石英砂的溶液混合后，根據氫氧化鈉的含量滴加鹽酸，中和掉80%的氫氧化鈉，然后將處理后的混合物在攪拌狀態下緩慢加入預處理的黃腐酸溶液中，繼續加水至要求的用水量，調節轉速100r/min，攪拌1小時，得到藍寶石研磨液。

實施例2

一種藍寶石研磨液，包括以下質量份配比的原料：

碳化硅11份，石英砂13份，黃腐酸5份，水55份；

其中，碳化硅與石英砂的粒度為微米級；

碳化硅、石英砂和黃腐酸需要進行預處理，方法為：