[发明专利]一种新型固结纳米钻石烯研磨盘及其制备工艺

权利要求书

1.一种新型固结纳米钻石烯研磨盘，其特征在于，由基础原料添加纳米钻石烯制成，所述基础原料由以下重量百分比的组分制成： 改性E-54环氧树脂和甲基四氢苯酐55～60%、N,N-二甲基苄胺0.5～1%、增塑剂3.5～4%、填料30～35%、造孔剂5～6%，纳米钻石烯的添加量为基础原料的15～33wt%，E-54环氧树脂和甲基四氢苯酐的质量比为10:9。

2.如权利要求1所述的新型固结纳米钻石烯研磨盘，其特征在于，纳米钻石烯的添加量为基础原料的30～33wt%。

3.如权利要求1所述的新型固结纳米钻石烯研磨盘，其特征在于，纳米钻石烯的添加量为基础原料的30wt%。

4.如权利要求1所述的新型固结纳米钻石烯研磨盘，其特征在于，所述造孔剂为石墨和食盐的混合物，二者的混合比例为1:1～2。

5.如权利要求1所述的新型固结纳米钻石烯研磨盘，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，填料为改性硅灰石。

6.如权利要求1所述的新型固结纳米钻石烯研磨盘，其特征在于，所述纳米钻石烯为由50nm、100nm、200nm、250nm四种不同粒度的纳米钻石烯按质量比(1~2)：(2~3)：(3~4)：(4~5)混合后经以下处理得到：①超声碱洗：将混合后的纳米钻石烯置于碱洗槽超声碱洗并搅拌，超声频率为30～40KHz，碱洗液为浓度10%～15%的NaOH溶液，碱洗液温度为45～55℃，搅拌速度为25～35rpm，碱洗时间为25～35min；②超声清洗：将碱洗后的纳米钻石烯置于去离子水中超声清洗并搅拌，超声频率为30～35KHz，搅拌速度为15～25rpm，搅拌时间为20～25min，反复清洗直至上层清液pH=7；③酸洗活化：将清洗后的纳米钻石烯置于酸洗液中酸洗活化并搅拌，酸洗液为体积比为1:10的浓盐酸和浓硫酸混合液，温度为常温，旋转转速为10～15rpm，搅拌时间为10～15min；④超声水洗：将酸洗活化后的纳米钻石烯置于去离子水超声水洗并搅拌，超声频率为30～35KHz，搅拌速度为15～25rpm，搅拌时间为10～15min，反复水洗直至上层清液pH=7；⑤烘干：采用阶梯式烘烤，具体是先以速率为2℃/min升温至70℃，保温30min后，再升温至90℃，保温30min，继续升温至120℃，保温3h，之后自然冷却到室温待用。

7.权利要求1-6任一所述的新型固结纳米钻石烯研磨盘的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)前处理

将填料、造孔剂放入烘箱中于100℃下烘烤1h；

2) 混料

将E-54环氧树脂和甲基四氢苯酐置于温控混料装置中于80℃下混合，再添加促进剂混合，维持体系温度，依次将填料、纳米钻石烯、造孔剂加入到温控混料装置中搅拌制得成型浆料，搅拌频率为20～40rpm，搅拌时间为10min～1h；

3) 真空排泡

利用真空设备于真空度为0.1MPa下抽气排泡10～30min；

4) 模具前处理

将研磨盘采用的模具的内表面涂覆脱模剂后放入烘箱中于80℃预热2～10min；

5) 浇筑

将步骤3）真空排泡后的浆料浇筑在预热后的模具中；

6) 二次排泡

将浇筑后的模板放入真空设备中于真空度为0.1MPa下抽气排泡10～30min；

7) 树脂固化

将经过二次排泡后的模板放入烘箱中采用阶梯型烘烤工艺烘烤，具体工艺是：先以升温速率为2℃/min由常温升至40℃保温30min，再升温至90℃保温1h，继续升温到110℃保温1h，升温到120～150℃，保温2～10h，保温结束后自然冷却到常温；

8) 脱模

固化完成后将研磨盘从模具上剥离，并在反面贴上双面胶，完成研磨盘的制备。

8.如权利要求6所述的新型固结纳米钻石烯研磨盘的制备方法，其特征在于，步骤4）中的模具由硫化硅橡胶制成。