[發明專利]一種鋯基復合拋光液及其制備方法

在審

• 申請號: 202110499207.8
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113174205A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 孫何;梅燕;閆建平;徐中挺
• 申請（專利權）人: 蘇州光控納米材料科技有限公司
• 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

本發明提供了一種鋯基復合拋光液及其制備方法，主要由以下重量百分比的組分組成：研磨劑1~20 wt%、分散劑0.05~2 wt%、懸浮劑0.01~1 wt%、氧化劑0.1~1.5 wt%、pH調節劑0.1~10 wt%、其余為去離子水；其中，研磨劑中氧化鋯的含量占5~15%，其余為氧化鋁、金剛石、氮化硼中的一種或幾種。于棒銷式砂磨機中按照比例依次加入研磨劑、分散劑、懸浮劑、氧化劑和去離子水進行研磨分散，棒銷式砂磨機中填充氧化鋯珠，控制其中攪拌棒的線速度在1.5~5 m/s之間；添加pH調節劑，調節溶液pH值至9~11，最終便制得拋光液。本發明的拋光液能夠有效去除硒化鋅、硫化鋅、硫系玻璃等材料表面的麻點、表面損傷等缺陷，避免拋光過程中產生劃痕，而且本發明的拋光液同時兼顧拋光效果和拋光效率，效果良好。

技術領域

本發明涉及研磨拋光技術領域，尤其是涉及一種鋯基復合拋光液及其制備方法。

背景技術

化學機械拋光(CMP)是結合拋光液化學反應和磨粒機械磨損的混合材料去除工藝，通過化學與機械的綜合作用，解決了單純機械拋光造成的表面損傷和單純化學拋光速度慢、表面平整度差等缺點，廣泛應用于半導體集成電路、盤基片、光學玻璃等材料的精密拋光中。

硒化鋅(ZnSe)是重要的Ⅱ-Ⅵ族半導體材料，具有直接躍遷能帶結構，因為其微觀結構均勻，能提供高紅外傳輸，并具有較低的吸收和散射損耗，常用于紅外光譜和電光學中，用于制造窗口材料、聚焦透鏡、分束器、棱鏡和半透鏡。在10.6μm處運行的高功率CO₂激光器目前廣泛應用于科學技術領域，硒化鋅材料對熱沖擊具有很高的承受能力，使它成為高功率CO₂激光器系統中的最佳光學材料。紅外硫系玻璃是一類性能優良的紅外透過材料，透過波段覆蓋三個大氣窗口；原料中含有少量鍺，且原材料價格低，折射率溫度系數僅為鍺單晶的1/5，具有良好的溫度自適應性能。因此，紅外硫系玻璃在紅外夜視、偵察搜索、熱瞄具、夜間導航和駕駛、精確制導等軍事領域，以及消防、海關緝私、保安、搜索與救援等準軍事領域具有廣泛應用。這些應用促進了人們對此類材料超精密加工的研究興趣，對加工質量和效率提出了更高的要求。

但是由于以上二者均屬于超軟材料，磨耗度高，且脆性大，在拋光過程中極易產生表面瑕疵，致使玻璃表面粗糙度以及面型精度很難控制。有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種鋯基復合拋光液，在具有高拋光效率同時，能夠有效解決硫系玻璃及硒化鋅晶體拋光過程中產生的破碎性缺陷和亞表面損傷。

本發明的另一個目的在于提供一種鋯基復合拋光液的制備方法，制取過程簡單易行。

為了實現本發明的上述目的，本發明采用以下內容：

一種鋯基復合拋光液，主要由以下重量百分比的組分組成：

研磨劑1～20wt％；

分散劑0.05～2wt％；

懸浮劑0.01～1wt％；

氧化劑0.1～1.5wt％；

pH調節劑0.1～10wt％；

其余為去離子水；

其中，研磨劑中氧化鋯的含量占5～15％，其余為氧化鋁、金剛石、氮化硼中的一種或幾種。

優選的是，所述研磨劑中氧化鋯的晶型為單斜晶型，粒徑分布D₅₀在50～200nm，D₁₀₀2μm。

優選的是，所述研磨劑組分中氧化鋁為α-Al₂O₃，粒徑分布D₅₀在50～150nm，D₁₀₀1μm。