[发明专利]一种团聚磨粒及其应用

说明书

本发明属于研磨材料技术领域，具体涉及一种团聚磨粒及其应用。本发明的团聚磨粒，由包括如下步骤的方法制得：1)将纳米磨粒、表面活性剂、硅溶胶混合均匀，得混合液；2)将步骤1)所得的混合液与缚水剂搅拌，分离出团聚磨粒前驱体；3)将步骤2)所得的团聚磨粒前驱体在450‑750℃烧结1‑3h；其中，步骤1)中所述硅溶胶的固含量为35‑55％。其中，硅溶胶起到粘结剂的作用，表面活性剂能够促进纳米磨粒之间的粘结，缚水剂能够结合体系中的水分从而使硅溶胶发挥粘结作用，通过控制转速和搅拌时间可以得到粒径合适的团聚磨粒。

技术领域

本发明属于研磨材料技术领域，具体涉及一种团聚磨粒及其应用。

背景技术

目前国内手机盖板玻璃加工企业在抛光盖板玻璃工艺中，普遍采用抛光革或者氧化铈磨皮配合氧化铈抛光液进行抛光。随着手机盖板玻璃硬度越来越高，此种抛光工艺存在缺陷越来越明显，例如存在加工效率低且不稳定、加工成本高、平整度差、表面光洁度差、良率低等问题，而且抛光液使用寿命短、利用率低、物耗大，加上后续难回收、难清理，容易造成环境污染、不环保，属于高能耗加工工艺。

鉴于传统的游离磨料抛光技术的不足，现多采用固结磨料抛光，加工效率和工件表面质量都得到一定的提高，避免了抛光废液的产生，减轻了环境污染。申请公布号为CN101428404A的中国发明专利申请公开一种带有过渡层和粘结层的固结磨料研磨抛光垫，自上至下依次为磨料层、过渡层、粘结层、刚性层、弹性基底，当采用较小的磨粒时虽然能够保证抛光工件的表面质量但抛光效率较低，采用较大的磨粒时容易造成工件表面损伤从而无法保证加工精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种团聚磨粒，以解决现有技术中使用小粒径磨粒或大粒径磨粒制作固结磨料抛光垫时都不能平衡加工精度和抛光效率的问题。

本发明的另一个目的在于提供一种团聚磨粒在固结磨料抛光垫中的应用，以获得一种抛光效率高、加工成本低、加工精度高的适用于精密工件加工的固结磨料抛光垫。

为实现上述目的，本发明的团聚磨粒的具体技术方案为：

一种团聚磨粒，由包括如下步骤的方法制得：

1)将纳米磨粒、表面活性剂、硅溶胶混合均匀，得混合液；

2)将步骤1)所得的混合液与缚水剂搅拌，分离出团聚磨粒前驱体；

3)将步骤2)所得的团聚磨粒前驱体在450-750℃烧结1-3h；

其中，步骤1)中所述硅溶胶的固含量为35-55％。

本发明的团聚磨粒，由纳米级的小粒径磨粒在硅溶胶的作用下团聚而得。该团聚磨粒不仅能够利用纳米级的小磨粒保证工件抛光后的表面质量，而且能够拥有微米级的抛光效率，从而能够兼顾精密加工时的抛光精度和抛光效率。

具体的，硅溶胶起到粘结剂的作用；表面活性剂能够促进纳米磨粒之间的粘结，一般的，表面活性剂为阴离子型表面活性剂，有利于硅溶胶粘结作用的增强，具体选用AY-65、AY-50等；缚水剂能够结合体系中的水分从而使硅溶胶发挥粘结作用，具体的缚水剂可以为液态缚水剂，以便于后续分离，例如C₄-C₁₁的脂肪醇，具体的，可以为异辛醇、异丁醇等；可以通过搅拌的方式获得均匀混合液，进一步的，可以选择旋转搅拌，例如使用高速剪切搅拌机，使缚水剂逐步与硅溶胶中的水分结合，从而得到均匀的团聚磨粒前驱体，通过控制转速和搅拌时间以得到粒径合适的团聚磨粒前驱体，一般的，在1500-5000r/min转速下搅拌1-2h。

纳米磨粒可以是用作固结磨料抛光垫的各种磨粒，可以为纳米金刚石、纳米氧化铝、纳米二氧化硅中的一种或多种。一般的，纳米磨粒的粒径为20-30nm。

考虑到纳米磨粒之间结合时对硅溶胶的需求量以及最终所得团聚磨粒的大小，所述纳米磨粒、表面活性剂、硅溶胶的质量比为(40-60)：(1-5)：(35-55)。