一种氧化铝微粉抛光液及其制备方法技术

本发明专利技术公开的一种氧化铝微粉抛光液及其制备方法，涉及蓝宝石晶片抛光材料技术领域；是由下列重量份的原料制备而成：氧化铝微粉1‑40、悬浮剂0.1‑3、表面活性剂0.05‑1、缓蚀剂0.01‑3、悬浮助剂0.2‑2、消泡剂0.01‑0.5、pH调节剂0.5‑5、去离子水45.5‑98.13；其制备步骤如下：⑴、备料；⑵、初混一；⑶、初混二；⑷、复混一；⑸、复混二；⑹、总混。具有工艺比较简单、在水中能够稳定悬浮、且具有良好的机械化学性能等特点，既可用于蓝宝石晶片抛光，也可用于金属、陶瓷、玻璃、树脂、漆面等领域的抛光。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化铝微粉抛光液及其制备方法
本专利技术涉及蓝宝石晶片抛光材料
，特别是一种氧化铝微粉抛光液及其制备方法。
技术介绍
氧化铝是目前已知自然界中最硬的物质之一，其以较高的硬度和优良的机械物理性能，成为必不可少的抛光磨料之一。目前已经被广泛用于金属、陶瓷、玻璃、树脂、漆面等领域的抛光。随着LED衬底和集成电路市场的不断扩大，市场对高性能抛光液的需求越来越高；这就需要一种新的抛光产品满足市场的需求。α相氧化铝微粉跟蓝宝石晶片是同一种材料，氧化铝微粉可用于蓝宝石晶片的抛光。但传统工艺制备的α相氧化铝极易出现沉淀及划伤等问题，导致材料再加工过程中的成品率很低。中国专利(专利申请号为201410106753.0)公开的“用于合金抛光的氧化铝抛光液及其制备方法”，包括以下质量百分含量的各组分：氧化铝1-40％，表面活性剂聚丙烯酸0.2-1％，缓蚀剂磷酸氢二钠0.2-2％，pH调节剂1-10％，去离子水48-97.6％，所述氧化铝为α氧化铝，平均粒径为200-10000纳米，所述抛光液的pH范围优选为2-4。该抛光液用于铝合金或不锈钢基片抛光，能够快速实现合金表面的平坦化。另一中国专利(专利申请号为201310484599.6)公开的“应用于超硬表面的表面改性氧化铝抛光液的制备方法”，该制备方法首先制备所需的特定改性剂，再用所制备的特定改性剂对氧化铝表面进行包覆改性，然后加入分散剂；抛光组合液放入QM系列卧式液体球磨机中，球磨适当的时间；接着加入适量的氧化剂、防腐剂搅拌均匀，再用pH调节剂将抛光液的pH调到3-12。所述制备的特定表面改性剂的添加量与氧化铝表面积相关；所述分散剂为一种水溶性高分子聚合物。该制备方法工艺简便、容易生产，环保安全，用该方法制备的抛光液具有良好的悬浮分散性及存储稳定性，应用到铝合金、铜、不锈钢、贵金属和蓝宝石衬底抛光时，具有抛光效率高，表面粗糙度小，对蓝宝石衬底表面/亚表面损伤小等优点。另一中国专利(专利申请号为201610568893.9)公开的“一种用于蓝宝石基板抛光的氧化铝基抛光液及其制备方法”，该抛光液，使用0.01到1.5μm的ɑ-型氧化铝磨料，含有一种有机膦小分子分散剂，一种助洗剂，和一种或多种有机溶剂以及消泡剂等，pH值在10-14，该抛光液具有较好的悬浮分散性和流动性，较高的抛光效率，光洁度和粗糙度可满足蓝宝石衬底材料和窗片抛光的技术要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种工艺比较简单、在水中能够稳定悬浮、且具有良好的机械化学性能的抛光液，并提供其制备方法。为实现上述技术目的，本专利技术所采取的技术方案是专利技术一种氧化铝微粉抛光液，是由下列重量份的原料制备而成：所述的表面活性剂选用吐温、聚丙烯酰胺、PVP中的一种或多种的混合物，当为两种以上时，各组分的重量配比为等重量份；所述的悬浮剂选用氢氧化铝及其衍生物、丙烯酸共聚物、气相二氧化硅中的一种或多种的混合物，当为两种以上时，各组分的重量配比为等重量份；所述的缓蚀剂选用咪唑、哌嗪、丙炔醇中的一种或多种的混合物，当为两种以上时，各组分的重量配比为等重量份；所述的消泡剂选用有机硅消泡剂。所述氧化铝微粉(α相)的粒径为30nm-5μm。所述的氧化铝微粉抛光液的pH值范围控制在8-13.5。所述的悬浮助剂选用乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、丙三醇中的一种或多种的混合物，当为两种以上时，各组分的重量配比为等重量份。所述的pH调节剂选用氢氧化钠、氨水、乙醇胺、三乙醇胺、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、四甲基氢氧化铵中的一种或多种的混合物，当为两种以上时，各组分的重量配比为等重量份。与此同时，还提供一种氧化铝微粉抛光液的制备方法，其制备步骤如下：⑴、备料：按重量配比分别取氧化铝微粉粉、悬浮剂、表面活性剂、缓蚀剂、悬浮助剂、消泡剂、pH调节剂和去离子水，备用；⑵、初混一：将备用的氧化铝微粉与15-30份重量(即：45.5-98.13份中的15-30份，下同)的去离子水混合均匀，分散形成混合液A，备用；⑶、初混二：将备用的悬浮剂和悬浮助剂加入到15-30份重量的去离子水中，分散形成混合液B，备用；⑷、复混一：将备用的混合液B加入到混合液A中，分散形成悬浮性稳定的氧化铝微粉悬浮液C，备用；⑸、复混二：将备用的表面活性剂、缓蚀剂、消泡剂加入到剩余的15.5-38.13份重量的去离子水中，分散形成稳定的分散液D，备用；⑹、总混：将备用的分散液D加入到氧化铝微粉悬浮液C中，分散形成稳定的氧化铝微粉抛光液E；再调节其pH值为8-13.5，即得氧化铝微粉抛光液。所述第⑵步骤中的分散方法采用高速机械搅拌、超声振荡、机械球磨中的一种或几种的配合，分散时间为0.1-2小时。上述所用的重量份单位，可以是克或千克或吨，也可以是其它的重量单位。本专利技术的氧化铝微粉抛光液及其制备方法，其生产过程只有几个步骤，因而其工艺比较简单；同时，加入的悬浮剂和悬浮助剂，能包覆氧化铝微粉颗粒，使其在碱性条件下能够达到稳定悬浮，从而解决了氧化铝粉体在碱性条件下极易沉淀板结的问题，故能够获得在水中稳定悬浮的氧化铝微粉抛光液。此外，通过测试，本专利技术的氧化铝微粉抛光液，用于蓝宝石抛光，其去除速率能够达到8.93-9.58μm/h、表面粗糙度能够达到0.356-0.389nm。具体实施方式以下结合实施例，对本专利技术作进一步的说明。下面的说明是采用例举的方式，但本专利技术的保护范围不应局限于此。实施例一：本实施例的氧化铝微粉抛光液的制备过程如下：⑴、初混一：分别称取氧化铝微粉20克、去离子水25克，再将氧化铝微粉加入到去离子水中混合均匀，并采用高速机械搅拌与间歇性超声振荡配合，分散40分钟，得混合液A，备用；⑵、初混二：分别称取氢氧化铝衍生物(勃姆石)1.5克、丙三醇1克，去离子水25克，再将氢氧化铝衍生物和丙三醇加入到去离子水中混合均匀，并采用高速机械搅拌分散20分钟，得混合液B，备用；⑶、复混一：将备用的混合液B均匀加入到混合液A中，并采用高速机械搅拌40分钟，氧化铝微粉悬浮液C，备用；⑷、复混二：分别称取吐温0.2克、丙炔醇0.3克、有机硅消泡剂0.5克、去离子水26克，再将吐温、丙炔醇和有机硅消泡剂加入到去离子水中混合均匀，并采用高速机械搅拌分散20分钟，得稳定的分散液D，备用；⑸、总混：将备用的分散液D加入到氧化铝微粉悬浮液C中，采用高速机械搅拌40分钟，分散形成稳定的氧化铝微粉抛光液E，备用；⑹、pH值调节：称取氢氧化钾0.5克，加入到备用的氧化铝微粉抛光液E中，采用高速机械搅拌加间歇性超声振荡配合，分散40分钟后，即得氧化铝微粉抛光液(此时，氧化铝微粉抛光液的pH值为13.10)。实施例二：本实施例的氧化铝微粉抛光液的制备过程如下：⑴、初混一：分别称取氧化铝微粉25克、去离子水20克，再将氧化铝微粉加入到去离子水中混合均匀，并采用高速机械搅拌与间歇性超声振荡配合，分散40分钟，得混合液A，备用；⑵、初混二：分别称取氢氧化铝衍生物(勃姆石)1.5克、丙三醇1克，去离子水25克，再将氢氧化铝衍生物和丙三醇加入到去离子水中混合均匀，并采用高速机械搅拌分散20分钟，得混合液B，备用；⑶、复混一：将备用的混合液B均匀加入到混合液A中，并采用高速机械搅拌40分钟，氧化铝微粉悬浮液C，备用；⑷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化铝微粉抛光液，其特征在于，是由下列重量份的原料制备而成：

【技术特征摘要】
1.一种氧化铝微粉抛光液，其特征在于，是由下列重量份的原料制备而成：所述的表面活性剂选用吐温、聚丙烯酰胺、PVP中的一种或多种的混合物，当为两种以上时，各组分的重量配比为等重量份；所述的悬浮剂选用氢氧化铝及其衍生物、丙烯酸共聚物、气相二氧化硅中的一种或多种的混合物，当为两种以上时，各组分的重量配比为等重量份；所述的缓蚀剂选用咪唑、哌嗪、丙炔醇中的一种或多种的混合物，当为两种以上时，各组分的重量配比为等重量份；所述的消泡剂选用有机硅消泡剂。2.根据权利要求1所述的氧化铝微粉抛光液，其特征在于：所述纳米氧化铝粉的粒径为30nm-5μm。3.根据权利要求1所述的氧化铝微粉抛光液，其特征在于：所述的纳米氧化铝抛光液的pH值范围控制在8-13.5。4.根据权利要求1所述的氧化铝微粉抛光液，其特征在于：所述的悬浮助剂选用乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、丙三醇中的一种或多种的混合物，当为两种以上时，各组分的重量配比为等重量份。5.根据权利要求1所述的氧化铝微粉抛光液，其特征在于：所述的pH调节剂选用氢氧化钠、氨水、乙醇胺、三乙醇胺、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、四甲基氢氧化铵中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢喜明，纪发明，曾凯，
申请(专利权)人：湖南皓志科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43