CN106086897A - 一种不锈钢导光板抛光液及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不锈钢导光板抛光液及其制备方法和应用,抛光液按重量百分比包括二氧化硅溶胶(固含量10‑40%);pH调节剂1‑5%;缓蚀剂0.05‑1%;光亮剂0.05‑0.5%;其它磨料0.01‑1%;余量为去离子水。本发明的抛光液是化学机械抛光,其中的碱性pH调节剂起了化学腐蚀的作用;而氧化硅磨料和其它磨料起机械摩擦的作用;缓蚀剂起一个缓冲的作用;三者相辅相成,最后形成原子层级的表面抛光效果;传统加工不锈钢导光板是用固结磨料抛光轮,以机械抛光为主,如果导光板面积较大,抛光轮的面积不可能全覆盖整个不锈钢导光板,因此整个不锈钢导光板的抛光不均匀;而我们的抛光液是在大盘直径1.4米,大盘上贴有聚氨酯抛光布的平面抛光,整个抛光过程中不锈钢导光板均匀抛光。
Description
技术领域
本发明属于精密模具材料的加工技术领域,特别涉及一种不锈钢导光板抛光液及其制备方法和应用。
背景技术
近年来由于模具加工技术的提高,对于模具内腔的关键组成部件不锈钢导光板的加工要求也越来越高。传统不锈钢导光板的加工采用抛光轮的机械抛光,但是对于镜面要求高,面积大的不锈钢导光板,抛光轮的机械抛光方法,无论在加工后的不锈钢导光板表面光洁度还是平整度都明显带来局限性,很难达到大型高精度模具的技术要求。
发明内容
发明目的:为了克服现有技术中对不锈钢导光板抛光工艺的不足,本发明提供了一种用于不锈钢导光板抛光的抛光液及其抛光方法和应用,大大提高了抛光后的平整度和表面光洁度,减少划伤和坑点。
技术方案:为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种不锈钢导光板抛光液,按重量百分比包括以下的组分:
二氧化硅溶胶(固含量10-40%);
pH调节剂1-5%;
缓蚀剂0.05-1%;
光亮剂0.05-0.5%;
其它磨料0.01-1%;
余量为去离子水。
进一步的,所述二氧化硅溶胶是溶胶型二氧化硅(collosol),其中二氧化硅颗粒的平均粒径在10-160nm。
进一步的,所述pH调节剂是碱性有机胺如三乙胺或四甲基氢氧化铵。
进一步的,所述抛光液的pH范围为7-14,优选的pH范围为9-11。
进一步的,所述缓蚀剂是苯甲酸单乙醇胺、亚硝酸钠、六亚甲基四胺(乌洛托品)、若丁(二邻甲苯硫脲)、六次甲基四胺、聚天冬氨酸、苯丙***、尿素中的一种或数种的组合。
进一步的,所述光亮剂是水杨酸、磺基水杨酸、丙炔醇、苯甲酸、纤维素醚、明胶中的一种或数种的组合。
进一步的,所述其它磨料是碳化硼、碳化硅、氧化铝、金刚石微粉中的一种或数种的组合,优选的是金刚石微粉和氧化铝微粉的组合。
进一步的,所述金刚石微粉是单晶或多晶金刚石微粉中的一种;所述氧化铝微粉是α氧化铝微粉;金刚石微粉和氧化铝微粉的质量比是1:10;优选的是1:1.5-2.0。
一种不锈钢导光板抛光液的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、配好固含量10-40%的二氧化硅溶胶,里面含有余量的去离子水;
步骤二、按照配方分别称量各组分;
步骤三、在二氧化硅溶胶中加入pH调节剂、缓蚀剂和光亮剂,搅拌均匀;
步骤四、最后加入其它磨料,搅拌均匀即得到不锈钢导光板抛光液。
一种不锈钢导光板抛光液的应用,所述不锈钢导光板抛光液用于模具不锈钢导光板的抛光,所述模具不锈钢导光板采用镜面模具钢:镜面模具钢为M333、M310、POLMAX、S136、420、PM38、STAVAX、S-Star中的一种;镜面模具钢为长方形或正方形,最大长宽为1100mmX700mm,镜面模具钢用于组成高精度模具的腔面。
有益效果:与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明对于不锈钢导光板,原先的抛光轮工艺是固结磨料的纯机械抛光,即使固结磨料的粒径很小,但是仍然会在不锈钢导光板表面留有划痕;而本发明的抛光液是化学机械抛光,其中的碱性pH调节剂起了化学腐蚀的作用;而氧化硅磨料和其它磨料起机械摩擦的作用;缓蚀剂起一个缓冲的作用;三者相辅相成,最后形成原子层级的表面抛光效果;固结磨料抛光轮对于不锈钢导光板的抛光,如果导光板面积较大,抛光轮的面积不可能全覆盖整个不锈钢导光板,因此整个不锈钢导光板的抛光不均匀;而我们的抛光液是在大盘直径1.4米,大盘上贴有聚氨酯抛光布的平面抛光,整个抛光过程中不锈钢导光板均匀抛光。
附图说明
图1是本发明应用中的使用状态图,其中:1-不锈钢导光板或其他加工件,2-光学加工终点检测装置,3-抛光液,4-抛光机底盘,5-抛光布,6-原位修正抛光布装置;
图2是50倍OLYMPUS显微镜检测对比图,其中:(a)为固结磨料抛光轮抛光后的50倍OLYMPUS显微镜检测图,(b)为实施例1的不锈钢导光板抛光液抛光后的50倍OLYMPUS显微镜检测图;
图3是AFM检测对比图,其中:(a)为固结磨料抛光轮抛光后的AFM检测图,(b)为实施例1的不锈钢导光板抛光液抛光后的AFM检测图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。
如图1所示,采用本发明提供的不锈钢导光板抛光液单面抛光的加工示意图:抛光布5贴在抛光机底盘4的上表面,不锈钢导光板或其他加工件1的待加工面朝下面对抛光布5,不锈钢导光板或其他加工件1与抛光机底盘4运转方向相同,但运转速度,即快慢不一;抛光液3滴流到抛光布5上;同时施加一定的压力到不锈钢导光板或其他加工件1上;另外一个固定位置设有原位修正抛光布装置6不断地对抛光布5进行修整,以达到最好的抛光效果;不锈钢导光板或其他加工件1正下方设有光学加工终点检测装置2,用于检测抛光效果。
实施例1
一种用于不锈钢导光板的氧化硅复合抛光液,包括以下按重量百分比的各组分:二氧化硅溶胶(固含量30%);pH调节剂1.5%;缓蚀剂0.1%;光亮剂0.1%;其它磨料0.5%;余量67.8%为去离子水。
所述二氧化硅颗粒的平均粒径在80-100nm;
所述的pH调节剂是碱性有机胺三乙胺;
所述抛光液的pH范围为9-11;
所述的缓蚀剂是六亚甲基四胺(乌洛托品)和尿素中的混合;
所述的光亮剂是水杨酸;
所述的其它磨料是金刚石微粉和氧化铝微粉的混合,其比例是1:2.0;
使用上述材料制备所述不锈钢导光板抛光液的制备方法,包括如下步骤:
按重量百分比配好二氧化硅溶胶(固含量30%),里面含有余量的去离子水;按照配方分别称量其他各组分;在二氧化硅溶胶中加入pH调节剂、缓蚀剂和光亮剂,搅拌均匀;最后加入其它磨料,搅拌均匀即得到不锈钢导光板氧化硅复合抛光液;
利用直径1.4米大盘的单面抛光机,大盘上贴有聚氨酯精抛布,不锈钢导光板在大盘上抛光2小时,抛光过程如图1所示,最终不锈钢导光板达到镜面效果,用OLYMPUS 显微镜和AFM检测没有划伤和坑点,如图2和3所示,抛光后表面效果明显优于抛光轮。
实施例2
一种不锈钢导光板抛光液的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、按重量百分比,配好二氧化硅溶胶(固含量10%),里面含有余量的去离子水,所述二氧化硅溶胶是溶胶型二氧化硅(collosol),其中二氧化硅颗粒的平均粒径在10-50nm;
步骤二、按重量百分比分别称量pH调节剂碱性有机胺三乙胺2%;缓蚀剂苯甲酸单乙醇胺0.05%;光亮剂水杨酸0.05%和其它磨料α氧化铝微粉1%;
步骤三、在二氧化硅溶胶中加入pH调节剂、缓蚀剂和光亮剂,搅拌均匀;
步骤四、最后加入其它磨料,搅拌均匀,保持抛光液的pH范围为7;即得到不锈钢导光板抛光液。
一种不锈钢导光板抛光液的应用,所述不锈钢导光板抛光液用于模具不锈钢导光板的抛光,所述模具不锈钢导光板采用镜面模具钢:镜面模具钢为M333;镜面模具钢为长方形,长宽为1100mmX700mm,镜面模具钢用于组成高精度模具的腔面。
实施例3
一种不锈钢导光板抛光液的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、按重量百分比,配好二氧化硅溶胶(固含量40%),里面含有余量的去离子水,所述二氧化硅溶胶是溶胶型二氧化硅(collosol),其中二氧化硅颗粒的平均粒径在120-160nm;
步骤二、按重量百分比分别称量pH调节剂碱性有机胺四甲基氢氧化铵5%;缓蚀剂六亚甲基四胺(乌洛托品) 1%;光亮剂明胶0.5%和其它磨料为金刚石微粉和α氧化铝微粉的组合物1%,且金刚石微粉和氧化铝微粉的质量比是1:1.5;
步骤三、在二氧化硅溶胶中加入pH调节剂、缓蚀剂和光亮剂,搅拌均匀;
步骤四、最后加入其它磨料,搅拌均匀,保持抛光液的pH范围为12;即得到不锈钢导光板抛光液。
一种不锈钢导光板抛光液的应用,所述不锈钢导光板抛光液用于模具不锈钢导光板的抛光,所述模具不锈钢导光板采用镜面模具钢:镜面模具钢为S-Star;镜面模具钢为正方形,长宽为770mmX700mm,镜面模具钢用于组成高精度模具的腔面。
实施例4
一种不锈钢导光板抛光液的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、按重量百分比,配好二氧化硅溶胶(固含量20%),里面含有余量的去离子水,所述二氧化硅溶胶是溶胶型二氧化硅(collosol),其中二氧化硅颗粒的平均粒径在50-80nm;
步骤二、按重量百分比分别称量pH调节剂碱性有机胺三乙胺3%;缓蚀剂若丁(二邻甲苯硫脲)0.8%;光亮剂磺基水杨酸0.2%和其它磨料碳化硅1%;
步骤三、在二氧化硅溶胶中加入pH调节剂、缓蚀剂和光亮剂,搅拌均匀;
步骤四、最后加入其它磨料,搅拌均匀,保持抛光液的pH范围为9;即得到不锈钢导光板抛光液。
一种不锈钢导光板抛光液的应用,所述不锈钢导光板抛光液用于模具不锈钢导光板的抛光,所述模具不锈钢导光板采用镜面模具钢:镜面模具钢为M310;镜面模具钢为长方形,长宽为1000mmX700mm,镜面模具钢用于组成高精度模具的腔面。
实施例5
一种不锈钢导光板抛光液的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、按重量百分比,配好二氧化硅溶胶(固含量30%),里面含有余量的去离子水,所述二氧化硅溶胶是溶胶型二氧化硅(collosol),其中二氧化硅颗粒的平均粒径在80-120nm;
步骤二、按重量百分比分别称量pH调节剂碱性有机胺四甲基氢氧化铵5%;缓蚀剂亚硝酸钠1%;光亮剂丙炔醇0.5%和其它磨料碳化硼0.01%;
步骤三、在二氧化硅溶胶中加入pH调节剂、缓蚀剂和光亮剂,搅拌均匀;
步骤四、最后加入其它磨料,搅拌均匀,保持抛光液的pH范围为11;即得到不锈钢导光板抛光液。
一种不锈钢导光板抛光液的应用,所述不锈钢导光板抛光液用于模具不锈钢导光板的抛光,所述模具不锈钢导光板采用镜面模具钢:镜面模具钢为POLMAX;镜面模具钢为长方形,长宽为1100mmX700mm,镜面模具钢用于组成高精度模具的腔面。
实施例6
一种不锈钢导光板抛光液的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、按重量百分比,配好二氧化硅溶胶(固含量30%),里面含有余量的去离子水,所述二氧化硅溶胶是溶胶型二氧化硅(collosol),其中二氧化硅颗粒的平均粒径在120-160nm;
步骤二、按重量百分比分别称量pH调节剂碱性有机胺四甲基氢氧化铵3%;缓蚀剂六次甲基四胺1%;光亮剂丙炔醇0.5%和其它磨料单晶金刚石微粉和α氧化铝微粉的组合物1%;且单晶金刚石微粉和氧化铝微粉的质量比是1:8;余量为去离子水。
步骤三、在二氧化硅溶胶中加入pH调节剂、缓蚀剂和光亮剂,搅拌均匀;
步骤四、最后加入其它磨料,搅拌均匀,保持抛光液的pH范围为11;即得到不锈钢导光板抛光液。
一种不锈钢导光板抛光液的应用,所述不锈钢导光板抛光液用于模具不锈钢导光板的抛光,所述模具不锈钢导光板采用镜面模具钢:镜面模具钢为S136;镜面模具钢为正方形,边长为500mmX500mm,镜面模具钢用于组成高精度模具的腔面。
实施例7
一种不锈钢导光板抛光液的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、按重量百分比,配好二氧化硅溶胶(固含量30%),里面含有余量的去离子水,所述二氧化硅溶胶是溶胶型二氧化硅(collosol),其中二氧化硅颗粒的平均粒径在10-160nm;
步骤二、按重量百分比分别称量pH调节剂碱性有机胺四甲基氢氧化铵4%;缓蚀剂聚天冬氨酸1%;光亮剂苯甲酸0.3%和其它磨料多晶金刚石微粉和氧化铝微粉的组合物1%;且多晶金刚石微粉和氧化铝微粉的质量比是1:10;
步骤三、在二氧化硅溶胶中加入pH调节剂、缓蚀剂和光亮剂,搅拌均匀;
步骤四、最后加入其它磨料,搅拌均匀,保持抛光液的pH范围为7;即得到不锈钢导光板抛光液。
一种不锈钢导光板抛光液的应用,所述不锈钢导光板抛光液用于模具不锈钢导光板的抛光,所述模具不锈钢导光板采用镜面模具钢:镜面模具钢为420;镜面模具钢为长方形,最大长宽为1100mmX700mm,镜面模具钢用于组成高精度模具的腔面。
实施例8
一种不锈钢导光板抛光液的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、按重量百分比,配好二氧化硅溶胶(固含量30%),里面含有余量的去离子水,所述二氧化硅溶胶是溶胶型二氧化硅(collosol),其中二氧化硅颗粒的平均粒径在10-30nm;
步骤二、按重量百分比分别称量pH调节剂碱性有机胺四甲基氢氧化铵3%;缓蚀剂苯丙***0.8%;光亮剂纤维素醚0.5%和其它磨料金刚石微粉和氧化铝微粉的组合物1%;且金刚石微粉和氧化铝微粉的质量比是1:1.5;
步骤三、在二氧化硅溶胶中加入pH调节剂、缓蚀剂和光亮剂,搅拌均匀;
步骤四、最后加入其它磨料,搅拌均匀,保持抛光液的pH范围为10;即得到不锈钢导光板抛光液。
一种不锈钢导光板抛光液的应用,所述不锈钢导光板抛光液用于模具不锈钢导光板的抛光,所述模具不锈钢导光板采用镜面模具钢:镜面模具钢为PM38;镜面模具钢为长方形,最大长宽为1100mmX700mm,镜面模具钢用于组成高精度模具的腔面。
实施例9
一种不锈钢导光板抛光液的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、按重量百分比,配好二氧化硅溶胶(固含量30%),里面含有余量的去离子水,所述二氧化硅溶胶是溶胶型二氧化硅(collosol),其中二氧化硅颗粒的平均粒径在130-160nm;
步骤二、按重量百分比分别称量pH调节剂碱性有机胺三乙胺5%;缓蚀剂尿素1%;光亮剂水杨酸、磺基水杨酸、丙炔醇和苯甲酸的混合物共0.5%和其它磨料α氧化铝微粉1%;
步骤三、在二氧化硅溶胶中加入pH调节剂、缓蚀剂和光亮剂,搅拌均匀;
步骤四、最后加入其它磨料,搅拌均匀,保持抛光液的pH范围为12;即得到不锈钢导光板抛光液。
一种不锈钢导光板抛光液的应用,所述不锈钢导光板抛光液用于模具不锈钢导光板的抛光,所述模具不锈钢导光板采用镜面模具钢:镜面模具钢为STAVAX;镜面模具钢为长方形,最大长宽为1100mmX700mm,镜面模具钢用于组成高精度模具的腔面。
实施例10
一种不锈钢导光板抛光液的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、按重量百分比,配好二氧化硅溶胶(固含量30%),里面含有余量的去离子水,所述二氧化硅溶胶是溶胶型二氧化硅(collosol),其中二氧化硅颗粒的平均粒径在100-120nm;
步骤二、按重量百分比分别称量pH调节剂碱性有机胺四甲基氢氧化铵5%;缓蚀剂苯甲酸单乙醇胺、亚硝酸钠和六亚甲基四胺(乌洛托品)的混合物共1%;光亮剂丙炔醇、苯甲酸、纤维素醚和明胶的混合物共0.5%和其它磨料碳化硼1%;
步骤三、在二氧化硅溶胶中加入pH调节剂、缓蚀剂和光亮剂,搅拌均匀;
步骤四、最后加入其它磨料,搅拌均匀,保持抛光液的pH范围为10;即得到不锈钢导光板抛光液。
一种不锈钢导光板抛光液的应用,所述不锈钢导光板抛光液用于模具不锈钢导光板的抛光,所述模具不锈钢导光板采用镜面模具钢:镜面模具钢为STAVAX;镜面模具钢为长方形,最大长宽为1100mmX700mm,镜面模具钢用于组成高精度模具的腔面。
实施例11
一种不锈钢导光板抛光液的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、按重量百分比,配好二氧化硅溶胶(固含量30%),里面含有余量的去离子水,所述二氧化硅溶胶是溶胶型二氧化硅(collosol),其中二氧化硅颗粒的平均粒径在30-50nm;
步骤二、按重量百分比分别称量pH调节剂碱性有机胺四甲基氢氧化铵5%;缓蚀剂六次甲基四胺、聚天冬氨酸、苯丙***和尿素的混合物共1%;光亮剂丙炔醇、苯甲酸和纤维素醚混合物共0.5%和其它磨料α氧化铝微粉1%;余量为去离子水。
步骤三、在二氧化硅溶胶中加入pH调节剂、缓蚀剂和光亮剂,搅拌均匀;
步骤四、最后加入其它磨料,搅拌均匀,保持抛光液的pH范围为8;即得到不锈钢导光板抛光液。
一种不锈钢导光板抛光液的应用,所述不锈钢导光板抛光液用于模具不锈钢导光板的抛光,所述模具不锈钢导光板采用镜面模具钢:镜面模具钢为STAVAX;镜面模具钢为长方形,最大长宽为1100mmX700mm,镜面模具钢用于组成高精度模具的腔面。
实施例12
一种不锈钢导光板抛光液的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、按重量百分比,配好二氧化硅溶胶(固含量30%),里面含有余量的去离子水,所述二氧化硅溶胶是溶胶型二氧化硅(collosol),其中二氧化硅颗粒的平均粒径在80-100nm;
步骤二、按重量百分比分别称量pH调节剂碱性有机胺三乙胺5%;缓蚀剂六亚甲基四胺(乌洛托品)、六次甲基四胺、聚天冬氨酸和苯丙***的混合物共1%;光亮剂丙炔醇、苯甲酸和纤维素醚的混合物共0.5%和其它磨料碳化硅1%。
步骤三、在二氧化硅溶胶中加入pH调节剂、缓蚀剂和光亮剂,搅拌均匀;
步骤四、最后加入其它磨料,搅拌均匀,保持抛光液的pH范围为 14;即得到不锈钢导光板抛光液。
一种不锈钢导光板抛光液的应用,所述不锈钢导光板抛光液用于模具不锈钢导光板的抛光,所述模具不锈钢导光板采用镜面模具钢:镜面模具钢为STAVAX;镜面模具钢为长方形,最大长宽为1100mmX700mm,镜面模具钢用于组成高精度模具的腔面。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种不锈钢导光板抛光液,其特征在于,按重量百分比包括以下的组分:
二氧化硅溶胶的固含量为10-40%;
pH调节剂1-5%;
缓蚀剂0.05-1%;
光亮剂0.05-0.5%;
其它磨料0.01-1%;
余量为去离子水。
2.根据权利要求1所述的不锈钢导光板抛光液及其制备方法,其特征在于:所述二氧化硅溶胶中二氧化硅颗粒的平均粒径在10-160nm。
3.根据权利要求1所述的不锈钢导光板抛光液及其制备方法,其特征在于:所述pH调节剂是碱性有机胺三乙胺或四甲基氢氧化铵。
4.根据权利要求1所述的不锈钢导光板抛光液及其制备方法,其特征在于:所述抛光液的pH范围为7-14。
5.根据权利要求1所述的不锈钢导光板抛光液及其制备方法,其特征在于:所述缓蚀剂是苯甲酸单乙醇胺、亚硝酸钠、六亚甲基四胺、二邻甲苯硫脲、六次甲基四胺、聚天冬氨酸、苯丙***、尿素中的一种或数种的组合。
6.根据权利要求1所述的不锈钢导光板抛光液及其制备方法,其特征在于:所述光亮剂是水杨酸、磺基水杨酸、丙炔醇、苯甲酸、纤维素醚、明胶中的一种或数种的组合。
7.根据权利要求1所述的不锈钢导光板抛光液及其制备方法,其特征在于:所述其它磨料是碳化硼、碳化硅、氧化铝和金刚石微粉中的一种或数种的组合。
8.根据权利要求7所述的不锈钢导光板抛光液及其制备方法,其特征在于:所述金刚石微粉是单晶或多晶金刚石微粉中的一种;所述氧化铝是α氧化铝;金刚石微粉和氧化铝的质量比是1:10。
9.根据权利要求1-8所述的不锈钢导光板抛光液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、配好固含量10-40%的二氧化硅溶胶,里面含有余量的去离子水;
步骤二、按照配方分别称量各组分;
步骤三、在二氧化硅溶胶中加入pH调节剂、缓蚀剂和光亮剂,搅拌均匀;
步骤四、最后加入其它磨料,搅拌均匀即得到不锈钢导光板抛光液。
10.根据权利要求9所述的不锈钢导光板抛光液的应用,其特征在于:所述不锈钢导光板抛光液用于模具不锈钢导光板的抛光,所述模具不锈钢导光板采用镜面模具钢:镜面模具钢为M333、M310、POLMAX、S136、420、PM38、STAVAX、S-Star中的一种;镜面模具钢为长方形或正方形,最大长宽为1100mmX700mm,镜面模具钢用于组成高精度模具的腔面。
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PB01 | Publication | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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