[發明專利]納米金剛石凝聚物/稀土復合拋光液及其制備方法

在審

• 申請號: 201810101206.1
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108314969A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 鐘學群;劉民;楊慧雅;陳建山;楊雪英
• 申請（專利權）人: 廣州市新稀冶金化工有限公司
• 主分類號: C09G1/02
• 分類號: C09G1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及納米金剛石凝聚物/稀土復合拋光液及其制備方法，拋光液包括以下組分及重量份含量：稀土氧化物拋光粉50?70份，穩定劑0.5?1份，分散劑0.5?1份，光亮劑0.2?1.5份，pH調節劑0.3?1份，納米金剛石凝聚物的懸浮液40?60份以及去離子水20?30份；其中，稀土氧化物拋光粉優選為采用機械化學反應法和溶膠?凝膠法自制而成的平均粒徑≤30nm的納米球形氧化鈰。與現有技術相比，本發明制備工藝步驟簡單，可控性好，經濟成本低，容易實現工業化，制得的拋光液適用于液晶導電玻璃、平面光學玻璃、光學球面、光學鏡頭玻璃、濾光片、濾波窗以及玻璃盤基片的精密研磨拋光，特別適用于軟材質的球面玻璃的研磨拋光，具有很好的應用前景。

技術領域

本發明屬于材料化學制備技術領域，涉及一種納米金剛石凝聚物/稀土復合拋光液及其制備方法。

背景技術

眾所周知，拋光粉通常由氧化鈰、氧化鋁、氧化硅、氧化鐵、氧化鋯、氧化鉻等組份組成。鐵紅粉（氧化鐵）是歷史上最早使用的拋光材料，但它的拋光速度慢，而且鐵銹色的污染也無法消除。隨著稀土工業的發展，于20世紀30年代，首先在歐洲出現了用稀土氧化物作為拋光粉來拋光玻璃。稀土拋光粉具有拋光速度快、光潔度高和使用壽命長的優點，與傳統拋光粉--鐵紅粉相比，不污染環境，易于從沾著物上除去等優點。例如，采用氧化鈰拋光粉拋光透鏡，一分鐘完成的工作量，如用氧化鐵拋光粉則需要30～60分鐘。因此，稀土拋光粉具有用量少、拋光速度快以及拋光效率高的優點，而且能改變拋光質量和操作環境。

目前，稀土拋光粉主要用富鈰氧化物。氧化鈰（CeO₂）作為拋光磨料粒子的使用性能不僅與其化學組成、純度有關，而且與CeO₂的晶型及形貌、粒度分布、粒子大小等指標有關。盡管目前CeO₂的使用及制備技術有不少的報道，但普遍存在著顆粒團聚嚴重、粒度不均勻、性能不穩定等問題，從而影響CeO₂磨料的使用性能。在拋光過程中最有害的是個別過硬的粒子，其可以造成機械損傷，從而在拋光表面產生劃痕，增加被拋工件表面的缺陷度和粗糙度，即使是軟團聚的粒子也會影響被拋工件的表面質量。

納米金剛石兼具金剛石和納米顆粒的雙重特性，具有超硬特性、高比表面積以及球形等特點，用這種金剛石粉制成的研磨液，可以拋光出光潔度極高的表。由于納米金剛石的比表面積大、比表面能高，處于熱力學不穩定狀態，所以其在介質中分散穩定性差，容易發生團聚，使其在應用過程中受到嚴重制約。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種分散性好，粒度均一性好，拋光速度快且精度高，易清洗，無污染無腐蝕的納米金剛石凝聚物/稀土復合拋光液。

本發明的另一個目的就是提供所述納米金剛石凝聚物/稀土復合拋光液的制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種納米金剛石凝聚物/稀土復合拋光液，包括以下組分及重量份含量：稀土氧化物拋光粉50-70份，穩定劑0.5-1份，分散劑0.5-1份，光亮劑0.2-1.5份，pH調節劑0.3-1份，納米金剛石凝聚物的懸浮液40-60份以及去離子水20-30份。

所述的稀土氧化物拋光粉中，稀土氧化物為鑭、鈰、鐠、釹或釤的氧化物中的一種或幾種。

所述的稀土氧化物拋光粉為納米球形氧化鈰，該納米球形氧化鈰的純度≥99.9%。

所述的納米球形氧化鈰的平均粒徑≤30nm，為自制，制備方法具體包括以下步驟：

步驟（A）：按鈰鹽與檸檬酸的摩爾比為1:2-4，將鈰鹽與檸檬酸置于球磨罐中，加入無水乙醇，于室溫下球磨3-5小時，制得凝膠；

步驟（B）：將球磨所得的凝膠置于干燥箱中，在75-85℃下干燥3-6小時，直至形成干凝膠；