[發明專利]一種拋光藍寶石晶片的內含釹化物軟質磨料固著磨具及其制作方法

有效

• 申請號: 201711221011.2
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108098569B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 呂冰海;張韜杰;杭偉;鄧乾發;曹霖霖;陳芝向;黃晟
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B24B37/24
• 分類號: B24B37/24;B24D18/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種拋光藍寶石晶片的內含釹化物軟質磨料固著磨具，所述內含釹化物軟質磨料固著磨具原料的配制：按照質量百分比，納米二氧化硅40％～60％、粘結劑20％～40％、固化劑10％～15％、釹化物5％～10％、其余為去離子水。以及提供一種拋光藍寶石晶片的內含釹化物軟質磨料固著磨具的制作方法，在去離子水中加入固化劑，并攪拌使其溶解，隨后加入結合劑、納米二氧化硅、釹化物等，將其攪拌均勻；將配置好的配料在模具中熱壓成形，脫模后完成熱固化，并對其上下端面進行修整，保證磨具上下端面的平整度和平行度，得到內含釹化物的軟質磨料固著磨具。本發明能夠提高藍寶石晶片的去除率并能降低粗糙度，提高加工效率、降低生產成本。

技術領域

本發明涉及一種模具，尤其是拋光藍寶石晶片的內含釹化物軟質磨料固著磨具及其制作方法。

背景技術

藍寶石，又稱白寶石，與天然寶石具有相同的光學特性和力學特性，有著很好的熱特性，極好的電氣特性和介電特性，并且防化學腐蝕，對紅外線透過率高，有很好的耐磨性，硬度僅次于金剛石，為莫氏9級，在高溫下仍具有較好的穩定性，熔點為2030攝氏度，被廣泛應用于工業、國防、科研等領域，越來越多地用作固體激光、紅外窗口、半導體芯片的襯底片、精密耐磨軸承等高技術領域中零件的制造材料，如地對地、地對空導彈的紅外窗口，高溫壓敏傳感器的窗口等。

藍寶石由于硬度大且脆性大，對其進行機械加工非常困難，晶片加工技術更加復雜。目前我國藍寶石晶片加工工藝在批量生產中有如下不足之處：1.加工過程中藍寶石片去除效率低；2.拋光后，藍寶石片表面粗糙度高。

目前市場上的藍寶石表面超精密拋光，其拋光組合物磨料主要成分為納米二氧化硅。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。由于藍寶石的高硬度與極強的抗腐蝕性，提高加工效率和表面質量一直以來是藍寶石加工過程中的難題，并且由于現在使用的游離磨料，使用后處理過程復雜，其中的化學物質容易對環境產生污染。長久以來，表面質量良好、拋光去除率高、環保的拋光模具一直是研究的熱點。因此，本發明提供了一種拋光藍寶石的去除率高、加工表面粗糙度低的基于內含釹化物軟質磨料固著磨具。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有藍寶石晶片拋光效率低、成本高的不足，本發明提供一種加工表面質量好、加工效率高、生產成本低的拋光藍寶石晶片的內含釹化物軟質磨料固著磨具及其制作方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種拋光藍寶石晶片的內含釹化物軟質磨料固著磨具，所述內含釹化物軟質磨料固著磨具原料的配制：按照質量百分比，納米二氧化硅40％～60％、粘結劑20％～40％、固化劑10％～15％、釹化物5％～10％、其余為去離子水。

優選的，所述粘結劑為氧化鎂。

優選的，所述固化劑為氯化鎂、酚醛-縮醛樹脂或酚醛-環氧樹脂。

優選的，所述納米二氧化硅的粒度為80～100nm.

優選的，所述釹化物為硝酸釹、氯化釹、氧化釹或氟化釹，均為納米級粉末狀顆粒。

一種拋光藍寶石晶片的內含釹化物軟質磨料固著磨具的制作方法，在去離子水中加入固化劑，并攪拌使其溶解，隨后加入結合劑、納米二氧化硅、釹化物等，將其攪拌均勻；將配置好的配料在模具中熱壓成形，脫模后完成熱固化，并對其上下端面進行修整，保證磨具上下端面的平整度和平行度，得到內含釹化物的軟質磨料固著磨具。