一种304不锈钢化学机械抛光用抛光剂和抛光液及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种304不锈钢化学机械抛光用抛光剂，包括下述重量份的组分：磨料1～10份，磨料分散剂1～15份，氧化剂1～20份，表面活性剂2～10份，碳纳米粉0.5～5份，pH值调节剂5～20份和pH值稳定剂1～5份；所述pH值稳定剂的pH值为2。采用包括本发明专利技术提供的抛光剂的抛光液对304不锈钢进行化学机械抛光，抛光过程中各组分稳定存在，为304不锈钢化学机械抛光过程中提供稳定的抛光环境，有助于化学机械抛光持续稳定进行，充分发挥化学机械抛光的优势，进而得到抛光效果良好的304不锈钢，满足柔性衬底的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种304不锈钢化学机械抛光用抛光剂和抛光液及其制备方法
本专利技术属于金属材料表面处理
，尤其涉及一种304不锈钢化学机械抛光用抛光剂和抛光液及其制备方法。
技术介绍
柔性显示技术是集大规模集成电路、精密加工技术和光电子技术于一体高新技术产业，涉及半导体、光学、微电子、化学材料、精密机械与加工等众多的高科技领域。柔性显示技术正逐渐改善人们的生活和交流方式，并显著推进信息可视化，广泛用于工业、民用及军事行业。柔性显示衬底是研发柔性显示器的基础，柔性显示器以柔性材料为衬底，应用最为广泛的是不锈钢材料，同时柔性显示器对柔性衬底的表面平整度和厚度要求非常严格，要实现柔性衬底的表面质量和加工精度，目前最常用的方法是化学机械抛光技术。化学机械抛光技术被认为是能兼顾表面粗糙度和表面平整度要求的最好的工艺方法，已成为硬脆性晶体材料、金属材料及其它材料实现表面超光滑无损伤加工的最实用技术之一。化学机械抛光液是大尺寸超薄柔性显示衬底的化学机械抛光中的主要部分，在化学机械抛光过程中抛光液的成份对抛光效率、产品质量有重要影响。采用化学机械抛光方法抛光基体时，为了充分发挥化学机械抛光方法的优势得到缺陷率低的抛光基体，需要结合基体专用化学机械抛光液。例如，中国专利CN102756236，公开了一种用来对锗-锑-碲合金进行抛光的化学机械抛光组合物和方法，具体公开在化学机械抛光过程中采用包括乙二胺四乙酸及其盐的材料的pH值为7.1～12的抛光组合物得到低缺陷率的锗-锑-碲合金；再如，中国专利CN102452036公开了一种钨化学机械抛光方法，采用含有两种以上氧化剂的抛光液前体和活性还原剂的抛光液，对钨进行化学机械抛光，抛光率高且缺陷率低。但是当采用现有技术公开的化学机械抛光液对304不锈钢进行抛光处理时，往往无法满足柔性显示衬底的平整度的要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种304不锈钢化学机械抛光用抛光剂和抛光液及其制备方法，本专利技术提供的抛光液用于304不锈钢的化学机械抛光时，能够得到较低粗糙度的表面，满足柔性衬底的要求。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种304不锈钢化学机械抛光用抛光剂，包括下述重量份的组分：磨料1～10份，磨料分散剂1～15份，氧化剂1～20份，表面活性剂2～10份，润滑剂0.5～5份，pH值调节剂5～20份和pH值稳定剂1～5份；所述pH值稳定剂的pH值为2。优选的，所述pH值稳定剂为包括磷酸氢二钠和磷酸的水溶液。优选的，所述pH值调节剂包括乙酸、草酸和柠檬酸中的一种或多种。优选的，所述润滑剂包括氧化聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸、石蜡、PE蜡和碳纳米粉中的一种或多种。优选的，所述磨料包括SiO2和/或Al2O3；所磨料的粒径为0.02～0.28μm。优选的，所述磨料分散剂包括丙三醇和/或六偏磷酸钠。优选的，所述表面活性剂为十六烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚和OP-10乳化剂中的一种或多种。优选的，所述氧化剂包括H2O2和/或三氯化铁。本专利技术提供了包括上述技术方案所述的抛光剂的抛光液，所述抛光液包括所述抛光剂和水，所述抛光液中抛光剂的质量分数为11.5％～85％。本专利技术还提供了上述技术方案所述的抛光液的制备方法，包括以下步骤：(1)将所述磨料、磨料分散剂、氧化剂、表面活性剂、润滑剂、pH值调节剂和水混合，得到混合料液；(2)将所述混合料液与pH值稳定剂混合，得到抛光液。本专利技术提供了一种304不锈钢化学机械抛光用抛光剂，包括下述重量份的组分：磨料1～10份，磨料分散剂1～15份，氧化剂1～20份，表面活性剂2～10份，润滑剂0.5～5份，pH值调节剂5～20份和pH值稳定剂1～5份；所述pH值稳定剂的pH值为2。采用包括本专利技术提供的抛光剂的抛光液对304不锈钢进行化学机械抛光，抛光过程中各组分稳定存在，为304不锈钢化学机械抛光过程中提供稳定的抛光环境，有助于化学机械抛光持续稳定进行，充分发挥化学机械抛光的优势，在化学作用和机械作用的双重作用下，实现抛光过程中，对表面粗糙度的降低，进而得到抛光效果良好的304不锈钢，满足柔性衬底的要求。本专利技术的实施例结果表明，采用本专利技术提供的抛光液对304不锈钢进行化学机械抛光，得到表面粗糙度为0.82～26nm的304不锈钢片，远低于抛光前不锈钢片的粗糙度。本专利技术还提供了抛光液的制备方法，在本专利技术中，pH值稳定剂与经过pH值调节剂调节后的混合物料混合，能够确保抛光液稳定存在，避免发生析出和失效，具备良好的稳定性，可在常温下，保质18个月以上，便于化学机械抛光过程的稳定顺利进行。具体实施方式本专利技术提供了一种304不锈钢化学机械抛光用抛光剂，包括下述重量份的组分：磨料1～10份，磨料分散剂1～15份，氧化剂1～20份，表面活性剂2～10份，润滑剂0.5～5份，pH值调节剂5～20份和pH值稳定剂1～5份；所述pH值稳定剂的pH值为2。采用包括本专利技术提供的抛光剂的抛光液对304不锈钢进行化学机械抛光，抛光过程中各组分稳定存在，为304不锈钢化学机械抛光过程中提供稳定的抛光环境，有助于化学机械抛光持续稳定进行，充分发挥化学机械抛光的优势，进而得到抛光效果良好的304不锈钢，满足柔性衬底的要求。本专利技术提供的抛光剂，以重量份计，包括1～10份的磨料，优选为4～6份，在本专利技术的实施例中，具体为2.5份、3.5份、4.5份、5.5份、6.5份、7.5份或8.5份。在本专利技术中，所述磨料优选包括SiO2和/或Al2O3。在本专利技术中，所述磨料的粒径优选为0.02～0.28μm，进一步优选为0.5～0.15μm。在本专利技术中，所述SiO2优选以硅溶胶的形式加入，在本专利技术中，所述硅溶胶的质量浓度优选为30～50％，进一步优选为35～40％。在本专利技术中，所述Al2O3的优选以白刚玉的形式加入；本专利技术对所述白刚玉的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的白刚玉即可。本专利技术提供的抛光剂，以重量份计，包括1～15份的磨料分散剂，优选为5～10份，进一步优选为6～8份。本专利技术实施例中，具体为2份、3.6份或5.4份。在本专利技术中，所述磨料分散剂优选包括丙三醇和/或六偏磷酸钠。在本专利技术中，当所述磨料分散剂包括丙三醇和六偏硫酸钠时，所述丙三醇和六偏磷酸钠的质量比优选为(1～2)：1。本专利技术对所述磨料分散剂的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的上述技术方案所述磨料分散剂的市售商品即可。在本专利技术中，采用所述磨料分散剂能够促进磨料的分散，避免磨料粒径较小在水溶液中的团聚所导致的去除率低的问题，便于化学机械抛光过程中磨料与基体充分接触。本专利技术提供的抛光剂，以重量份计，包括1～20份的氧化剂，优选为6～15份，进一步优选为10～12份。在本专利技术中，所述氧化剂优选包括H2O2和/或三氯化铁。在本专利技术中，所述H2O2优选以双氧水的形式加入，所述双氧水的质量分数优选为30～50％，进一步优选为35～40％。本专利技术对所述双氧水的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员所熟知的市售商品或采用本领域技术人员熟知的制备方法自行制备均可；本专利技术对所述三氯化铁的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的三氯化铁即可。本专利技术提供的抛光剂，以重量份计，包括2～10份的表面活性剂，优选为3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种304不锈钢化学机械抛光用抛光剂，包括下述重量份的组分：磨料1～10份，磨料分散剂1～15份，氧化剂1～20份，表面活性剂2～10份，润滑剂0.5～5份，pH值调节剂5～20份和pH值稳定剂1～5份；所述pH值稳定剂的pH值为2。

【技术特征摘要】
1.一种304不锈钢化学机械抛光用抛光剂，包括下述重量份的组分：磨料1～10份，磨料分散剂1～15份，氧化剂1～20份，表面活性剂2～10份，润滑剂0.5～5份，pH值调节剂5～20份和pH值稳定剂1～5份；所述pH值稳定剂的pH值为2。2.根据权利要求1所述的抛光剂，其特征在于，所述pH值稳定剂为包括磷酸氢二钠和磷酸的水溶液。3.根据权利要求1所述的抛光剂，其特征在于，所述pH值调节剂包括乙酸、草酸和柠檬酸中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的抛光剂，其特征在于，所述润滑剂包括氧化聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸、石蜡、PE蜡和碳纳米粉中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的抛光剂，其特征在于，所述磨料包括SiO2和/或Al2O3；所述磨料的粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏建修，王占奎，李勇峰，姚建国，陈佳鹏，彭亚男，刘振辉，李洁静，
申请(专利权)人：河南科技学院，
类型：发明
国别省市：河南,41