本發(fā)明屬于精密加工領(lǐng)域,涉及固定磨料拋光片,特別涉及一種綠色固定磨料拋光片及其制備方法。
背景技術(shù):
目前,各種微電子基板材料(如si、sic、玻璃等材料的基板),固定磨料絕緣膜及微電子元器件的超精密加工需要進行拋光處理以便保證使用其精度,且處理普遍采用游離磨料拋光液。但是,游離磨料拋光液在使用后產(chǎn)生廢液,廢液會造成環(huán)境污染問題,需要進行后期處理,而且拋光液適用于大面積電器元件的拋光處理。
對于處理面較小的微電子元器件,比如光纖連接頭的拋光處理,使用拋光液不僅存在污染問題,且拋光液容易浪費,拋光效果不佳。
固定磨料拋光片是最容易實現(xiàn)小面積超精密拋光加工的工具,現(xiàn)有的固定磨料拋光片主要由拋光片基層及固定于基層上的固定磨料組成,固定磨料在基層上的涂覆均勻度直接影響拋光片的拋光效果,因此需要添加粘結(jié)劑來改善固定磨料的涂覆均勻度,處于安全環(huán)保的角度,粘結(jié)劑的選擇也需要綠色環(huán)保,制備一種綠色固定磨料拋光片非常有必要。
通過對公開專利文獻的檢索,并未發(fā)現(xiàn)與本專利申請相同或相似的公開專利文獻。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種采用納米級固定磨料及綠色粘結(jié)劑的固定磨料拋光片,聚酮樹脂能夠降低淀粉的水溶性,增強其粘性;淀粉能夠緩解聚酮樹脂在水中的硬化,二者相互作用能夠增強固定磨料的粘結(jié)性能,保證其在基層上的涂覆均勻度,保證表面加工質(zhì)量,提高工作效率,且綠色環(huán)保無污染。
本發(fā)明的目的還在于提供一種工藝參數(shù)可控,操作便捷能夠保證拋光效果的綠色固定磨料拋光片制備方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種綠色固定磨料拋光片,其特征在于:由基層及涂覆層組成,所述基層為pet膜,
所述涂覆層的組份及其重量百分比為:
固定磨料20~50wt%
淀粉25~40wt%
聚酮樹脂25~40wt%。
而且,所述pet膜的厚度為60~80um。
而且,所述涂覆層的厚度為60~200um。
而且,所述固定磨料為氧化硅、氧化鋁、氧化鈰或多晶金剛石。
而且,所述固定磨料的粒徑為0.1nm~100um。
而且,所述淀粉為gb/t20887-2009谷類淀粉中的玉米淀粉或糯米淀粉。
一種綠色固定磨料拋光片的制備方法,其特征在于:所述制備方法的步驟為:
(1)稱重:根據(jù)所述重量百分比稱量固定磨料、淀粉、聚酮樹脂;
(2)涂覆液制備:將稱量好的聚酮樹脂、固定磨料及淀粉加入盛有無水乙醇的試管中,然后利用超聲波振蕩器進行均勻混合,使得聚酮樹脂、固定磨料及淀粉均勻分散在無水乙醇中,制得涂覆液;
(3)涂覆層涂覆:在玻璃平板上平鋪所述的pet膜,使用涂覆棒將制備好的涂覆液多次均勻涂覆在pet膜上,形成厚度為60~200um的涂覆層;
(4)固化:在室溫環(huán)境下待其固化后,形成拋光片。
本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果為:
1、本發(fā)明的固定磨料拋光片,由基層及涂覆層組成,涂覆層中使用聚酮樹脂和淀粉作為固定磨料的粘結(jié)劑,淀粉易溶于水,單純使用有困難,而聚酮樹脂遇水易硬化,也不能直接使用,因此使用聚酮樹脂能夠降低淀粉的水溶性,增強其粘性;淀粉能夠緩解聚酮樹脂在水中的硬化,二者相互作用能夠提高固定磨料的初粘性和持粘性,使其在基層pet膜上涂覆均勻,保證拋光效果,且涂覆層材料環(huán)保無污染。
2、本發(fā)明的固定磨料拋光片,固定磨料的粒徑為0.1nm~100um,可以使納米粒子不易陷入粘彈性材料的拋光片基層中,保證良好的表面光潔度的同時,充分發(fā)揮加工作用。
3、本發(fā)明的固定磨料拋光片,淀粉和聚酮樹脂均作為綠色無污染的粘結(jié)劑,共同作用能夠增強固定磨料的粘結(jié)性能和機械性,保證其在基層上的涂覆均勻度,保證表面加工質(zhì)量,提高工作效率,且工藝參數(shù)可控,環(huán)保無污染,操作便捷能夠保證拋光效果。
附圖說明
圖1(a)為涂覆層涂覆次數(shù)為一次的拋光片;
圖1(b)為涂覆層涂覆次數(shù)為多次的拋光片;
圖2(a)為未進行拋光處理的光纖連接頭表面;
圖2(b)為拋光處理后的光纖連接頭表面;
圖3(a)為固定磨料重量百分比為20wt%的拋光片;
圖3(b)為固定磨料重量百分比為40wt%的拋光片。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述,以下實施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。
實施例一
一種綠色固定磨料拋光片,其創(chuàng)新之處在于:由基層及涂覆層組成,基層為pet膜,pet膜的厚度為60um,涂覆層的厚度為60um,
涂覆層的組份及其重量百分比為:
氧化硅2g
玉米淀粉4g
聚酮樹脂4g。
氧化硅的粒徑為0.1nm。
一種綠色固定磨料拋光片的制備方法,其創(chuàng)新之處在于:制備方法的步驟為:
(1)稱重:稱量2g氧化硅;4g玉米淀粉;4g聚酮樹脂,并量取4g的無水乙醇;
(2)涂覆液制備:將稱量好的聚酮樹脂、氧化硅及淀粉加入盛有無水乙醇的試管中,然后利用超聲波振蕩器進行均勻混合,使得聚酮樹脂、氧化硅及淀粉均勻分散在無水乙醇中,制得涂覆液;
(3)涂覆層涂覆:在玻璃平板上平鋪pet膜,使用涂覆棒將制備好的涂覆液多次均勻涂覆在pet膜上,形成厚度為60um的涂覆層;
(4)固化:在室溫環(huán)境下待其固化后,形成拋光片。
實施例二
一種綠色固定磨料拋光片,其創(chuàng)新之處在于:由基層及涂覆層組成,基層為pet膜,pet膜的厚度為70um,涂覆層的厚度為150um,
涂覆層的組份及其重量百分比為:
氧化鋁4g
玉米淀粉3g
聚酮樹脂3g。
氧化硅的粒徑為1um。
一種綠色固定磨料拋光片的制備方法,其創(chuàng)新之處在于:制備方法的步驟為:
(1)稱重:稱量4g氧化鋁;3g玉米淀粉;3g聚酮樹脂,并量取3g無水乙醇;
(2)涂覆液制備:將稱量好的聚酮樹脂、氧化鋁及淀粉加入盛有無水乙醇的試管中,然后利用超聲波振蕩器進行均勻混合,使得聚酮樹脂、氧化鋁及淀粉均勻分散在無水乙醇中,制得涂覆液;
(3)涂覆層涂覆:在玻璃平板上平鋪pet膜,使用涂覆棒將制備好的涂覆液多次均勻涂覆在pet膜上,形成厚度為150um的涂覆層;
(4)固化:在室溫環(huán)境下待其固化后,形成拋光片。
實施例三
一種綠色固定磨料拋光片,其創(chuàng)新之處在于:由基層及涂覆層組成,基層為pet膜,該pet膜的厚度為80um,涂覆層的厚度為200um,
涂覆層的組份及其重量百分比為:
氧化鈰5g
糯米淀粉2.5g
聚酮樹脂2.5g。
氧化鈰的粒徑為100um。
一種綠色固定磨料拋光片的制備方法,其創(chuàng)新之處在于:制備方法的步驟為:
(1)稱重:稱量5g氧化鈰;2.5g糯米淀粉;2.5g聚酮樹脂,量取2.5g無水乙醇,;
(2)涂覆液制備:將稱量好的聚酮樹脂、氧化鈰及淀粉加入盛有無水乙醇的試管中,然后利用超聲波振蕩器進行均勻混合,使得氧化鈰、淀粉及聚酮樹脂均勻分散在無水乙醇中,制得涂覆液;
(3)涂覆層涂覆:在玻璃平板上平鋪pet膜,使用涂覆棒將制備好的涂覆液多次均勻涂覆在pet膜上,形成厚度為200um的涂覆層;
(4)固化:在室溫環(huán)境下待其固化后,形成拋光片。
固定磨料拋光片的顯微觀察分析
為了研究固化后的拋光片中固定磨料的涂覆分布效果,采用上海普丹光學(xué)儀器有限公司的mm-bc型光學(xué)顯微鏡進行觀察,顯微鏡視圖如圖1所示,其中:圖1(a)為涂覆層涂覆次數(shù)為一次的拋光片,圖1(b)為涂覆層涂覆次數(shù)為多次,達到一定厚度拋光片。由圖可以看出,使用綠色粘結(jié)劑的拋光片中固定磨料分布明顯均勻,磨料分布平整且均布在基層pet膜上,且涂覆次數(shù)越多,磨料的均勻性越好,淀粉的加入,使得聚酮樹脂的粘結(jié)性能得到改性提升,在攜帶磨料涂覆過程中,磨料的分布均勻,流動順暢,不會出現(xiàn)磨料堆積或聚集成團的現(xiàn)象,得到的拋光片較理想。
光纖連接器的拋光效果顯微分析
將制備好的拋光片放置在膠墊上,人工手動在純水環(huán)境下拋光光纖連接頭卡,通過westover公司生產(chǎn)的fv-410p型光纖顯微鏡觀察光纖連接頭的表面,光纖顯微鏡觀察結(jié)果如圖2所示,其中:圖2(a)為未進行拋光處理的光纖連接頭表面,圖2(b)為拋光處理后的光纖連接頭表面。由圖可知,經(jīng)拋光片拋光處理后的光纖連接頭表面的劃痕被去除,表面光滑平整,保證其使用精度。
不同固定磨料含量的拋光片對比分析
固定磨料在拋光片基層上的重量百分比為20~50wt%,如圖3為不同重量百分比固定磨料的拋光片,圖3(a)為固定磨料重量百分比為20wt%的拋光片,圖3(b)為固定磨料重量百分比為40wt%的拋光片。由圖可知,圖3(a)(b)中拋光片表面均勻且粘結(jié)性好,在拋光過程中磨料不易脫落,拋光研磨順暢。
盡管為說明目的公開了本發(fā)明的實施例和附圖,但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi),各種替換、變化和修改都是可能的,因此,本發(fā)明的范圍不局限于實施例和附圖所公開的內(nèi)容。