您好,欢迎来到达州工业云! 平台首页 企业驾驶舱 帮助中心 企业登录 企业注册

HI,欢迎使用达州工业云平台!

账号必须大于2位

创新资源平台
服务平台首页>专利库>专利详情

塑性软金属材料专用抛光液及其制备方法

  • 申请号:CN201310263975.9 申请公布号: CN103333617B
  • 申请日: 2013-06-27 申请公布日: 2014-12-31
  • 申请(专利权)人: 专利代理机构: 北京思海天达知识产权代理有限公司
  • 分类号:H01L21/304;C09G1/02

专利介绍

塑性软金属材料专用抛光液及其制备方法,属于抛光液技术领域。抛光液是通过磨料、溶剂和添加剂按一定的体积比:2%的光亮剂、3%的金刚石微粉、15%的添加剂、80%的煤油配制而成;金刚石微粉加到熔化的猪油或凡士林中,搅拌均匀;然后加入煤油,冷至室温备用;将硬脂酸颗粒(C17H35COOH)、植物油、锭子油加入到干净的容器中,搅拌均匀,再加入光亮剂,将上述溶液混合搅拌均匀即可。该抛光液加工后的铌合金工件表面质量均匀,无抛光纹路,可达镜面抛光效果。同时,该抛光液还可以在加工过程中起到冷却、润滑,吸附和清洗的作用,也可以用于类似塑性软金属材质的镜面抛光加工,操作简单,效率高,成本低,无污染。
1.塑性软金属材料专用抛光液,其特征在于:磨料主要以粒径为0.25~0.5μm的金刚石微粉,溶剂为煤油,添加剂为混合脂和工业猪油或凡士林,抛光液是通过磨料、溶剂和添加剂按一定的体积比:2%的光亮剂、3%的磨料、15%的添加剂、80%的煤油配制而成,根据使用的环境温度不同来控制添加剂的各成分体积百分比:①当使用的环境温度为5~15℃时,添加剂是由体积百分比为30%猪油、30%硬脂酸颗粒(C17H35COOH)、20%植物油、20%锭子油组成;②当使用的环境温度为15~25℃时,添加剂是由体积百分比为25%猪油、20%硬脂酸颗粒(C17H35COOH)、30%植物油、25%锭子油组成;③当使用的环境温度为25~35℃时,添加剂是由体积百分比为25%凡士林、25%硬脂酸颗粒(C17H35COOH)、30%植物油、20%锭子油组成。
2.制备权利要求1所述的塑性软金属材料专用抛光液的方法,其特征在于:包括以下步骤:①将粒径为0.25~0.5μm的金刚石微粉加到熔化的猪油或凡士林中,搅拌均匀;②在①中加入煤油,搅拌混合均匀,冷却至室温备用;③将硬脂酸颗粒(C17H35COOH)、植物油、锭子油按照在不同环境温度下的体积比,加入到干净的容器中,搅拌均匀,再加入光亮剂搅拌均匀,密封储存;④将上述②和③得到的溶液混合搅拌均匀即可。
3.权利要求1所述的塑性软金属材料专用抛光液专用于铌及铌合金的应用。技术领域
本发明属于抛光液技术领域,主要用于塑性软金属材料铌及其合金的超精密抛光,也适用于其他类似塑性软金属材质的超精密抛光,该抛光液优点在于能够有效提高加工表面质量和加工效率,同时还可以在加工过程中起到冷却、润滑,吸附和清洗的作用,适用于航空航天制造工程及机械制造等行业。
背景技术
铌及铌合金因具有强度高、塑性好、抗腐蚀性能等优异特点,成为继钢、镁、铝之后的新型金属,被广泛应用在航空航天、石油化工、医疗等领域,它的加工方式和加工精度也日益受到重视。在它的精密抛光中,通常采用化学或电化学的加工方式,所用的抛光液为酸性溶液,不容易加工出均匀的表面质量。在化学机械抛光中,必须采用性能很好的化学机械抛光液才能达到预期的抛光效果,而通常这种抛光液的价格昂贵。传统的抛光液一般又不含有磨料,磨料一般嵌在比工件更软的研磨工具里,研磨时,从研磨工具露出的磨料容易和抛光液混合不均匀,加工出的表面易产生纹路,表面精度低。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的普通抛光液对铌及铌合金抛光后,加工表面容易产生缺陷,有抛光纹路,难以达到镜面抛光效果等问题,而提供一种容易抛光,不产生抛光纹路,可以得到镜面抛光效果的铌及铌合金专用抛光液。使用时,只需将配置好的专用抛光液添加在抛光垫上,放置工件进行加工即可,操作简单,效率高,成本低,无污染。本发明的塑性软金属材料专用抛光液,其特征在于:磨料主要以粒径为0.25~0.5μm的金刚石微粉为磨料,溶剂为煤油,添加剂为混合脂和工业猪油或凡士林,抛光液是通过磨料、溶剂和添加剂按一定的体积比:2%的光亮剂、3%的磨料、15%的添加剂、80%的煤油配制而成,在精密超精密抛光过成中起到润滑、冷却、吸附、清洗和工件表面成膜的作用,以获得最佳的抛光效果。根据使用的环境温度不同来控制添加剂的各成分体积百分比:①当使用的环境温度为5~15℃时,添加剂是由体积百分比为30%猪油、30%硬脂酸颗粒(C17H35COOH)、20%植物油、20%锭子油组成;②当使用的环境温度为15~25℃时,添加剂是由体积百分比为25%猪油、20%硬脂酸颗粒(C17H35COOH)、30%植物油、25%锭子油组成;③当使用的环境温度为25~35℃时,添加剂是由体积百分比为25%凡士林、25%硬脂酸颗粒(C17H35COOH)、30%植物油、20%锭子油组成。上述的铌及铌合金专用抛光液的制备方法,具体步骤如下:①将粒径为0.25~0.5μm的金刚石微粉加到熔化的猪油或凡士林中,搅拌均匀。②在①中加入煤油,搅拌混合均匀,冷却至室温备用。③将硬脂酸颗粒(C17H35COOH)、植物油、锭子油按照在不同环境温度下的体积比,加入到干净的容器中,搅拌均匀,再加入光亮剂搅拌均匀,密封储存。④将上述②和③得到的溶液混合搅拌均匀即可。本发明的专用抛光液还具有以下特点:该抛光液加工后的铌合金工件表面质量均匀,无抛光纹路,可达镜面抛光效果。同时,该抛光液还可以在加工过程中起到冷却、润滑,吸附和清洗的作用,也可以用于类似塑性软金属材质的镜面抛光加工,操作简单。与传统的抛光液不同,属于含有磨料的液态抛光混合剂,抛光时不用另加磨料;配置存储好的抛光液可以直接使用,效率高、成本低、无污染;添加光亮剂可以有效提高加工表面的光洁度;工件容易抛光,无抛光纹路,加工表面质量好。
附图说明
图1为实施例1抛光后所加工效果的EMS图;图2为实施例1抛光后粗糙度测量结果图;图3为实施例2抛光后所加工效果的EMS图;图4为实施例2抛光后粗糙度测量结果图;图5为对比例抛光后粗糙度测量结果图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合具体实例来验证专用抛光液的抛光效果,并与传统的抛光液进行对比实验突出本发明的优越性。实施例1⑴实施条件实验设备:BDE-1B变频调速光学二轴研磨抛光机,北京时代表面粗糙度测量仪TR300,图像采集显微镜+松下WV-CP460;研抛条件:环境温度10℃,专用抛光液,铌及铌合金工件,专用丝绸抛光垫;研抛参数为:研抛盘转速60~150r/min,研抛压力0.2~0.6N/cm2,研抛偏心距30~40mm,频率13-16Hz,抛光时间20~30min。⑵专用抛光液的配制按体积比为:抛光液是通过磨料、溶剂和添加剂按一定的体积比:2%的光亮剂、3%的磨料、15%的添加剂、80%的煤油配制而成,添加剂是由体积百分比为30%猪油、30%硬脂酸颗粒(C17H35COOH)、20%植物油、20%锭子油组成;专用抛光液的制备方法,具体步骤如下:①将粒径为0.25~0.5μm的金刚石微粉按3:4的体积比加到熔化的猪油中,搅拌均匀。②在①中加入80%的煤油,搅拌混合均匀,冷却至室温备用。③将30%的猪油、30%的硬脂酸颗粒(C17H35COOH)、20%的植物油、20%的锭子油加入到干净的容器中,搅拌均匀,再加入2%光亮剂搅拌均匀,密封储存。④将上述②和③得到的溶液混合搅拌均匀,得到铌及其合金专用抛光液。本实例抛光后可得到粗糙度Ra为0.029μm的加工表面,加工效果和粗糙度测量结果分别如附图1和图2所示。实施例2⑴实施条件实验设备:BDE-1B变频调速光学二轴研磨抛光机,北京时代表面粗糙度测量仪TR300,图像采集显微镜+松下WV-CP460;研抛条件:环境温度20℃,专用抛光液,铌及铌合金工件,专用丝绸抛光垫;研抛参数为:研抛盘转速60~150r/min,研抛压力0.2~0.6N/cm2,研抛偏心距30~40mm,频率13-16Hz,抛光时间20~30min。⑵专用抛光液的配制抛光液是通过磨料、溶剂和添加剂按一定的体积比:2%的光亮剂、3%的磨料、15%的添加剂、80%的煤油配制而成,添加剂是由体积百分比为25%猪油、20%硬脂酸颗粒(C17H35COOH)、30%植物油、25%锭子油组成;专用抛光液的制备方法,具体步骤如下:①将粒径为0.25~0.5μm的金刚石微粉按3:4的体积比加到熔化的猪油中,搅拌均匀。②在①中加入80%的煤油,搅拌混合均匀,冷却至室温备用。③将25%的猪油、20%的硬脂酸颗粒(C17H35COOH)、30%的植物油、25%的锭子油加入到干净的容器中,搅拌均匀,再加入2%光亮剂搅拌均匀,密封储存。④将上述②和③得到的溶液混合搅拌均匀,得到专用抛光液。本实例抛光后可得到粗糙度Ra为0.026μm的加工表面,加工效果和粗糙度测量结果分别如附图3和图4所示。对比例⑴实施条件实验设备:BDE-1B变频调速光学二轴研磨抛光机,北京时代表面粗糙度测量仪TR300,图像采集显微镜+松下WV-CP460;研抛条件:环境温度25℃,专用抛光液,铌及铌合金工件,专用丝绸抛光垫;研抛参数为:研抛盘转速60~150r/min,研抛压力0.2~0.6N/cm2,研抛偏心距30~40mm,频率13-16Hz,抛光时间20~30min。⑵常用抛光液的配制研磨液的配制比为:粒度为0.5μm~1μm的Al2O3磨料与工业猪油均匀搅拌混合后,按体积比加入80%的煤油,再加入少量机床润滑油和少量的植物油。配制方法:①Al2O3磨料(磨粒直径0.5μm~1μm)按3:4的体积比加到熔化的猪油中,搅拌均匀。②按体积比加入80%的煤油到上述混合溶液中搅拌至全部溶解。③将一定量的植物油和机床润滑油倒入干净的容器中搅拌至均匀④将②和③得到的溶液混合搅拌均匀,降温至室温。⑶专用抛光液的配制如实例2抛光效果对比结果见表1所示。表1研抛效果对比ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>