[發明專利]一種拋光用氧化鈰團簇粉及其制備方法

有效

• 申請號: 202110889091.9
• 申請日: 2021-08-04
• 公開（公告）號: CN113549424B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 張國威;張霖;孫龍;王朋建;周少杰
• 申請（專利權）人: 白鴿磨料磨具有限公司
• 主分類號: C09K3/14
• 分類號: C09K3/14;C09G1/02
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 楊海霞

本發明涉及一種拋光用氧化鈰團簇粉，其由下述重量百分比的原料制成：玻璃粉3～30%、氧化鈰40～95%、氧化鋁0.1～15%、氧化鐵0.1～5%、氧化鋅0.1～10%、氧化錫0.1～10%。該拋光用氧化鈰團簇粉通過采用物理和化學相結合的方法生產獲得，不但可以有效提高每一顆氧化鈰的拋光利用率，而且機械強度和韌性較高，流動性非常好，便于分散使用；同時由于使用壽命的提高，在拋光工作過程中能大幅減少PM2.5粉塵顆粒及廢渣對環境的污染。

技術領域

本發明屬于研磨拋光產品技術領域，具體涉及一種拋光用氧化鈰團簇粉料及其制備方法，主要應用于具有高精度、高表面質量要求的無機非金屬材料表面的拋光加工。

背景技術

表面質量要求高的產品經過精磨后，工件表面會留下凹凸層及裂紋層，為了使產品表面透明光滑，達到規定的表面粗糙等級，必須要對產品進行拋光，從而精確地修正產品表面形貌，以達到規定的面形精度。因氧化鈰拋光粉具有切削能力強、拋光精度高、拋光質量好等優點，所以其在拋光領域占有不可替代的地位。

隨著社會的發展和技術的迅猛提升，人對環境的要求越來越高，對精密拋光效率的要求也越來越高。目前，大量的采用拋光用氧化鈰顆粒直徑在0.1～15微米之間，一方面工作過程中會產生大量PM2.5顆粒，對周圍環境造成粉塵污染嚴重；另一方面拋光的效率也越來越不能滿足技術的發展速度。因此提高氧化鈰的拋光效率和降低其環境污染，變得越來越迫在眉睫。

國內外大量文獻表明，目前對氧化鈰拋光的研究多集中在拋光機理和化學機械拋光方面，包括在拋光粉里面加入氟，調節拋光液的pH值等，雖然這些方法也可以提高拋光的效率，但都是輔助性的，提高幅度有限，氧化鈰拋光粉的鋒利度并沒有得到根本性的提高。因此，不難發現，在不改變表面狀況的前提下，提高氧化鈰拋光效率和使用壽命是目前氧化鈰拋光的發展趨勢，尤其是拋光的效率。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術缺陷，提供拋光用氧化鈰團簇粉料，其通過采用物理和化學相結合的方法生產獲得，不但可以有效提高每一顆氧化鈰的拋光利用率，而且機械強度和韌性較高，流動性非常好，便于分散使用；同時由于使用壽命的提高，在拋光工作過程中能大幅減少PM2.5粉塵顆粒及廢渣對環境的污染。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種拋光用氧化鈰團簇粉，其由下述重量百分比的原料制成：

玻璃粉3～30%、氧化鈰40～95%、氧化鋁0.1～15%、氧化鐵0.1～5%、氧化鋅0.1～10%、氧化錫0.1～10%。

具體的，所述玻璃粉粒度0.05～10μm，氧化鈰粒度0.05～20μm。玻璃粉根據成分不同耐火度在450～820℃之間，如可以選擇硼玻璃粉、水玻璃粉、硼硅玻璃粉等。

具體的，所述氧化鋁、氧化鐵、氧化鋅和氧化錫的粒度均為0.05～15μm。

本發明拋光用氧化鈰團簇粉料由氧化鈰等拋光顆粒、玻璃粉結合劑和氣孔等構成，每一顆合成的氧化鈰團簇里面由很多小顆粒的氧化鈰等晶體顆粒通過結合劑粘結成一個整體，如圖1所示。

本發明提供了一種上述拋光用氧化鈰團簇粉的制備方法（制備過程見圖2），其首先將氧化鈰等粉料與玻璃粉結合劑混勻，然后加入有機潤濕劑并混合均勻制成成型料，將成型料壓制成坯塊，再經干燥、高溫燒制和破碎等工藝制成，具體包括如下步驟：

1）混料：按比例稱取原料并裝入混料機中混勻獲得粉料（裝入量與混合時間可按照0.1～20min/Kg制定），然后加入溫度在60～100℃的有機潤濕劑并混合均勻（混合時間可按照0.1～5min/Kg制定），轉入密封容器中于20-40℃悶料10～24h以使均勻化，然后過8～46目篩網獲得成型料，密封保存備用；

2）坯塊壓制：將成型料倒入坯塊模具中壓制成型，所得坯塊壓制密度為1.2～4.0g/cm³，此時坯塊的氣孔率在20～65%；