[发明专利]一种蓝宝石晶片研磨液的制备方法

说明书

一种蓝宝石晶片研磨液的制备方法，属于蓝宝石表面处理技术领域。所述方法具体制备过程如下：取碳化硼微粉、金刚石微粉和氧化铝空心球混匀后放入放电等离子烧结炉中退火处理，保持真空恒压的条件下程序升温至1350‑1450℃温度保持10‑15 min后自然冷却至100℃以下；将冷却后混合物放入球磨机中研磨；研磨后混合物中加入去离子水配置成混合液；混合液在室温下搅拌后得到蓝宝石晶片研磨液。本发明所述方法将碳化硼微粉、金刚石微粉和微米级氧化铝空心球经过退火处理后起到协同增效作用，制备的研磨液能够增加材料去除率、降低研磨后材料表面粗糙度。

技术领域

本发明属于蓝宝石表面处理技术领域，具体涉及一种蓝宝石晶片研磨液的制备方法。

背景技术

单晶蓝宝石是一种多功能晶体材料，除具有优良的物理性能、化学性能和光学性能外，其还具有透光性好、熔点高、硬度高、电绝缘性优良、热传导性能良好、化学性能稳定等特性。在国防、超导、光电子、微电子等领域具有广泛的应用。全蓝宝石压力传感器可以在超过1000℃的极高温度下实现精确的压力测量，基于法布里-珀罗干涉仪的全蓝宝石压力传感器的核心技术挑战是传感器腔体的气密性结合，而实现这一结构就需要得到满足键合要求的蓝宝石晶片。

众所周知，蓝宝石硬度很大，属于极难加工的材料，如何提高蓝宝石晶片减薄质量的同时保证材料的去除率成为急需要解决的问题。

发明内容

解决的技术问题：针对上述技术问题，本发明提供一种蓝宝石晶片研磨液的制备方法，制备的研磨液能够增加材料去除率、降低研磨后材料表面粗糙度。

技术方案：一种蓝宝石晶片研磨液的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

步骤一.取5-10质量份碳化硼微粉、2-4质量份金刚石微粉和1-2质量份氧化铝空心球混匀后放入放电等离子烧结炉中退火处理，保持真空恒压的条件下程序升温至1350-1450℃温度保持10-15 min后自然冷却至100℃以下，恒压范围为15-20 MPa；

步骤二.将步骤一冷却后混合物放入球磨机中研磨至粒径为40-60 μm；

步骤三.向步骤二研磨后混合物中加入去离子水配置成混合液，研磨后混合物和去离子水的质量比为(10-20):100；

步骤四.将步骤三中混合液在室温下搅拌20-30 min后得到蓝宝石晶片研磨液。

作为优选，所述步骤一中碳化硼微粉的粒径为23-61 μm，金刚石微粉的粒径为15-20 μm，氧化铝空心球的粒径为250-300 μm。

作为优选，所述步骤一中取8质量份碳化硼微粉、3质量份金刚石微粉和2质量份氧化铝空心球混匀后放入放电等离子烧结炉中退火处理，保持真空恒压的条件下程序升温至1400℃温度保持10 min后自然冷却至100℃以下，恒压范围为20 MPa。

作为优选，所述步骤二中将步骤一冷却后混合物放入球磨机中研磨至粒径为40 μm。

作为优选，所述步骤三中向步骤二研磨后混合物中加入去离子水配置成混合液，研磨后混合物和去离子水的质量比为15:100。

作为优选，所述步骤四中将步骤三中混合液在室温下搅拌25 min后得到蓝宝石晶片研磨液。

有益效果：本发明所述方法选取的研磨料为碳化硼微粉、金刚石微粉和微米级氧化铝空心球，硬度好，稳定性高，能保证抛光速率；另外，碳化硼微粉和金刚石微粉粒径小，氧化铝空心球粒径大，大小粒径结合能够增加材料去除率，增强磨削效果；同时，碳化硼微粉、金刚石微粉和微米级氧化铝空心球经过退火处理后起到协同增效作用，能够降低研磨后材料表面粗糙度，避免对材料光面的严重损伤，对材料粘附性弱，使材料表面易于清洗。