[发明专利]一种抛光液及抛光方法

说明书

技术领域

本发明属于光学加工与制造领域，涉及一种微晶玻璃零件的化学抛光技术，尤其涉及一种抛光液及抛光方法。

背景技术

微晶玻璃是20世纪60年代发展起来的新型光学材料，具有良好的机械性能和较高温度下的化学稳定性，已在很多领域得到广泛应用。

伴随着光电技术的发展，对光学元器件提出了更高的要求，尤其对特殊结构零件的需求不断增大。形状、结构比较复杂或精细薄小的玻璃零件和有狭小缝隙或孔洞的玻璃表面必须光滑，同时绝不能允许存在因机械加工导致残余应力和亚表面损伤等缺陷。

传统机械抛光无法实现复杂结构零件的抛光，只能采用化学抛光。玻璃化学抛光首先利用抛光液对玻璃表面进行选择性侵蚀，然后及时除去侵蚀后生成的盐类，获得平滑、光洁的玻璃表面。化学抛光不受零件表面形状限制、加工效率高。

关于微晶玻璃化学抛光的公开报道非常少，矫灵艳等报道的微晶玻璃化学抛光的抛光（中和）液采用氟化物(氟化氨、氟化氢氨等)加入盐酸和硫酸制备，未考虑微晶玻璃的结晶核的溶解，抛光后的表面粗糙度只有260nm。

影响微晶玻璃化学抛光的因素有抛光液的配比、温度和抛光液与微晶玻璃的反应时间，其中最主要的是化学抛光液的配置。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，主要目的在于提供一种用于微晶玻璃化学抛光的抛光溶。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种抛光液，由氟盐、氢氟酸、无机强酸和添加剂组成，所述的氟盐为氟化铵、氟化氢铵中的一种或两种，所述的无机强酸为盐酸、硝酸、硫酸中的至少一种，所述的添加剂由丙三醇、乙二醇和十六烷基三甲基氯化铵混合而成。

所述的一种抛光液，各组份的质量比为氟化氢铵：氢氟酸：盐酸：硝酸：丙三醇：乙二醇：十六烷基三甲基氯化铵＝26～29：24～28：9～10：4～5：20～22：8～10：0.1～0.5。

所述的一种抛光液，各组份的质量比为氟化氢铵：氢氟酸：盐酸：硝酸：丙三醇：乙二醇：十六烷基三甲基氯化铵＝28：26：10：4：22：10：0.1。

所述的一种抛光液，各组份的质量比为氟化铵：氢氟酸：盐酸：硝酸：丙三醇：乙二醇：十六烷基三甲基氯化铵＝32～35：24～26：9～10：4～5：18～20：6～8：0.1～0.5。。

本发明的另一目的在于提供一种用于微晶玻璃化学抛光的抛光溶的制配方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种抛光液的制配方法，包括下述步骤：

a）、按如上质量比准备各原料；

b）、按配方用天平称取固体物质氟化氢铵或氟化铵，以及十六烷基三甲基氯化铵；

c）、用量筒量取氢氟酸、盐酸、硝酸、丙三醇、乙二醇，全部倒入聚四氟乙烯槽中混合；

d）、将b）步骤的固体混合物全部缓慢加入c）步骤的混合溶液中，在加入过程中充分搅拌，形成透明的化学抛光液。

本发明的又一目的在于提供一种抛光溶的应用，可以解决机械抛光无法完成的特殊结构微晶玻璃零件的抛光问题，按照下述步骤抛光主要组成为Li-Al-Si的光微晶玻璃零件：

（1），根据零件的形状，选择合适的工装，对零件先用航空汽油浸泡超声15分钟，然后用碱性清洗液浸泡5分钟，然后用30%硝酸溶液浸泡超声15分钟，最后用纯水淋洗干净；

（2），用3M膜护住微晶玻璃零件不需要抛光的部位；

（3），抛光溶液加热到70±2℃并稳定后，对微晶玻璃零件进行抛光作业；

（4），抛光完成后，进行彻底的中和清洗，防止腐蚀盐残留。

进一步，步骤（3）的具体内容为：将装有抛光液的聚四氟乙烯槽加盖后放在水浴缸中加热，待抛光液温度达到70℃±2℃并稳定下来后放入用工装固定的微晶玻璃零件，每隔2-3分钟，转动固定微晶玻璃零件的化学抛光工装5次。微晶玻璃零件在抛光液中抛光15分钟后取出，快速放入中和液。

更进一步，步骤（4）的具体内容为：中和液中用裹了脱脂棉的不锈钢管捅洗零件所有内孔，再放在15MΩ超纯水的水龙头下冲洗干净。

再进一步，步骤（4）中的中和液通过用量筒量取900ml超纯水倒入聚四氟乙烯大烧杯中，再加入碳酸氢铵100g，充分搅拌得到。