[发明专利]一种单晶蓝宝石加工用磨具及其制备工艺

说明书

本发明公开一种单晶蓝宝石加工用磨具，涉及磨具加工技术领域，基于现有的磨具对蓝宝石加工过程中易产生热损伤的问题而提出的。本发明主要由以下重量份数的原料制成：二氧化硅67.5份、改性多糖结合剂22.5份、羟基硬脂精10份。本发明还提供上述磨具的制备工艺，本发明的有益效果在于：本发明制备的单晶蓝宝石加工用磨具可以减小单晶蓝宝石工件表面的热损伤，有利于磨具的自锐性。

技术领域

本发明涉及磨具加工技术领域，具体涉及一种单晶蓝宝石加工用磨具及其制备工艺。

背景技术

单晶蓝宝石材料在先进照明器件衬底、移动终端以及军用光学窗口等领域得以广泛应用。表面磨抛、减薄等精密表面加工是单晶蓝宝石材料加工过程中重要工序。随着市场需求量猛增，蓝宝石晶片的精密表面加工产能也急剧扩张，其给环境带来的影响也越来越不能被忽视。

专利CN201710163764.6公开一种添加可溶性树脂材料的自修锐超硬微细磨具丸片及其制备工艺，磨具各组分按重量比由磨料30～70wt％，湿润剂0.5～5wt％，“可溶”树脂5～25wt％，“不可溶”树脂15～30wt％，固化剂0～3wt％和填充剂20～50wt％组成，“不可溶”树脂起主粘结剂的作用，“可溶”树脂起辅粘结剂的作用。

当前单晶蓝宝石衬底材料的超精密抛光主要依赖化学机械抛光技术，目前固着磨料机械化学抛光磨具所采用结合剂主要为酚醛树脂，其制作基于苯酚、甲醛等挥发性有机溶剂，抛光过程中热分解会挥发苯及酚的同系物，其磨具制作和干式抛光过程均会对环境与操作人员健康造成负面影响。

同时酚醛树脂结合剂磨具使用微细磨料时，磨具表面在加工过程中容易堵塞，使加工区域摩擦热增多，引起蓝宝石表面热损伤，从而需要对磨具进行间隔修整，从而影响了抛光效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于现有的磨具对蓝宝石加工过程中易产生热损伤，提供一种单晶蓝宝石加工用磨具。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

本发明提供一种单晶蓝宝石加工用磨具，主要由以下重量份数的原料制成：二氧化硅67.5份、改性多糖结合剂22.5份、羟基硬脂精10份。

有益效果：采用67.5份二氧化硅、22.5份改性多糖结合剂、10份羟基硬脂精制得的磨具，磨具中分散了羟基硬脂精，单晶蓝宝石加工过程中，当磨具表面堵塞时，摩擦温升增大。当温度达到羟基硬脂精熔点时，堵塞层中的羟基硬脂精熔化，从而使堵塞层组织变的疏松，有利于磨具的自锐并减小单晶蓝宝石工件表面的热损伤；

羟基硬脂精分子结构中含有羟基，可以与多糖材料分子上的羟基形成氢键结合紧密，增强磨具的机械强度；

羟基硬脂精属于食品添加剂，常用于植物油、色拉油和烹调油的抗结晶剂，可以由植物油提取，不依赖石油衍生物，环境友好性与可持续性好。

优选的，还加入重量分数为70份的去离子水。

优选的，还加入无水乙醇，所述无水乙醇添加的质量为改性多糖结合剂干基计1-5％。

优选的，所述改性多糖结合剂为预胶化多糖。

优选的，所述预胶化多糖为预胶化淀粉。

优选的，所述预胶化多糖的目数为60-80目。

优选的，所述二氧化硅的粒径为W2-W20。

优选的，所述单晶蓝宝石加工用磨具的制备工艺包括以下步骤：

(1)将22.5份改性多糖结合剂加入无水乙醇中，并搅拌，所述无水乙醇添加的质量为改性多糖结合剂干基计1-5％；

(2)往步骤(1)改性多糖结合剂与无水乙醇的混合物中加入67.5份二氧化硅和10份羟基硬脂精，并混合得到预压粉料；