專(zhuān)利名稱(chēng)：鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及拋光液，尤其涉及一種鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋 光液。
背景技術(shù)：
在國(guó)外，主要是西方發(fā)達(dá)國(guó)家，鋅和鉻加工材應(yīng)用比較廣泛。鋅和鉻金 屬材料具有一系列優(yōu)越的機(jī)械性能、化學(xué)性能以及優(yōu)良的工藝性能，道次加 工率可達(dá)60% 80%。中壓性能優(yōu)越，可進(jìn)行深拉延，并具有自潤(rùn)滑性，延 長(zhǎng)了模具壽命，可用釬焊或電阻焊或電弧焊(需在氦氣中)進(jìn)行焊接，表面可 進(jìn)行電鍍、涂漆處理，切削加工性能良好。鋅板材還用作汽車(chē)?yán)鹊膹椈善?因?yàn)樗淖詽?rùn)滑性能夠經(jīng)受住彈簧片動(dòng)作時(shí)的相互作用，又有抗大氣腐蝕性， 還可以取代黃銅做一些日用小五金零件。
鋅和鉻材料在應(yīng)用前要經(jīng)過(guò)表面處理，提高表面質(zhì)量。但是目前鋅和鉻 表面拋光的專(zhuān)用拋光液在拋光時(shí)，拋光速率不可控，并且產(chǎn)生酸霧，影響現(xiàn) 場(chǎng)工作人員的身體健康，而且表面質(zhì)量不好，尤其是粗糙度常常達(dá)不要求的 標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有產(chǎn)品存在的上述缺點(diǎn)，而提供一種鋅和 鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，能有效減少鋅和鉻拋光后的表面劃 傷，降低鋅和鉻拋光后的表面粗糙度，能夠滿(mǎn)足各種場(chǎng)合的需要，而且拋光 速率可以控制，拋光液不腐蝕設(shè)備，使用的安全性能高。
本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，包括磨料i、磨料n、
表面活性劑、PH調(diào)節(jié)劑以及去離子水；其特征在于各種組分所占的重量百
分比為磨料I為10%至40%，磨料II為5%至20%，表面活性劑為0. 01%至0. 6%， PH調(diào)節(jié)劑為P/。至6。/。，緩蝕劑為0.01%至5%，去離子水為余量；前述各組分 混合液的ra值為10至12。
前述的鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，其特征在于所述磨
料I是粒徑為0至lOOnm的水溶性二氧化硅溶膠；所述磨料II是粒徑為0至 200nm的氣相二氧化硅粉末。
前述的鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，其特征在于所述磨
料I的粒徑優(yōu)選10至80nm;所述磨料II的粒徑優(yōu)選50至150nm。
前述的鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，其特征在于所述表
面活性劑為非離子型表面活性劑。
前述的鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，其特征在于所述非
離子型表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚或多元醇聚氧乙烯醚羧酸酯。
前述的鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，其特征在于所述ra
值調(diào)節(jié)劑為無(wú)機(jī)堿、有機(jī)堿或它們的組合。
前述的鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，其特征在于所述無(wú) 機(jī)堿為氫氧化鉀，氫氧化鈉或過(guò)氧焦磷酸鈉；所述有機(jī)堿為多羥多胺和胺中 的一種或它們的組合。
前述的鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，其特征在于所述多 羥多胺為三乙醇胺、四羥基乙二胺或六羥基丙基丙二胺；所述胺為乙二胺， 二甲基乙酰胺，三甲基乙酰胺或四甲基氫氧化胺。
前述的鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，其特征在于所述的
緩蝕劑為苯駢三氮唑(BTA)、巰基苯駢噻唑(MBT)、甲基苯駢三氮唑(TTA)。 前述的鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液的制備方法，其特征在 于，先將所需重量的磨料II均勻溶解于去離子水中，然后在千級(jí)凈化室的環(huán) 境內(nèi)，在真空負(fù)壓的動(dòng)力下，通過(guò)質(zhì)量流量計(jì)將溶解的磨料II液體輸入容器 罐中，與容器罐內(nèi)的所需重量的磨料I進(jìn)行混合并充分?jǐn)嚢瑁旌暇鶆蚝髮?拋光液的其余組分加入容器罐內(nèi)再繼續(xù)充分?jǐn)嚢?，混合均勻即制備成成品?光液。
前述的鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液的制備方法，其特征在 于所述千級(jí)凈化室的環(huán)境溫度為常溫；真空壓力為-105至0 MPa。
本發(fā)明用于鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液的有益效果，，該拋 光液使用粒徑較小的水溶性二氧化硅溶膠和粒徑較大的氣相二氧化硅粉末混 合作為磨料，既提高了磨料的分散性能，減少拋光后微晶玻璃表面劃傷，而 且使拋光后的微晶玻璃表面的粗糙度降低；另外，可以大大提高拋光速率；
緩蝕劑的加入使拋光過(guò)程中的速率達(dá)到控制；再者，本發(fā)明的拋光液為堿性， 拋光過(guò)程中不產(chǎn)生酸霧，化學(xué)穩(wěn)定性好，不腐蝕設(shè)備，使用的安全性能理想。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，其包括磨料I、磨料 II、表面活性劑、PH調(diào)節(jié)劑以及去離子水；各種組分所占的重量百分比為
磨料1為10%至40%，磨料II為5%至20%，表面活性劑為0.01%至0.6%， PH調(diào)節(jié)劑為l%。至6%，緩蝕劑為0.01%至5%，去離子水為余量；前述各組 分混合液的PH值為10至12。
本發(fā)明鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，其磨料I是粒徑為 0~200nm的水溶性二氧化硅溶膠；磨料II是粒徑為0至200nrn的氣相二氧化 硅粉末；該磨料I的粒徑優(yōu)選10至80nm，本實(shí)施例選用粒徑為10nm及30nm; 該磨料II的粒徑優(yōu)選50至150nm，.本實(shí)施例選用粒徑為80nm及120nm。
本發(fā)明鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，其表面活性劑為非離 子型表面活性劑；該非離子型表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚或多元醇聚氧 乙烯醚羧酸酯；本實(shí)施例選用聚合度為20的脂肪醇聚氧乙烯醚(OJO)或 者聚合度為80的失水山梨醇聚氧乙烯醚酯(T-80)。
本發(fā)明鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，其PH值調(diào)節(jié)劑為無(wú)機(jī) 堿、有機(jī)堿或它們的組合；該無(wú)機(jī)堿為氫氧化鉀、氫氧化鈉或過(guò)氧焦磷酸鈉， 本實(shí)施例選用氫氧化鈉；該有機(jī)堿為多羥多胺和胺中的一種或它們的組合， 多羥多胺為三乙醇胺、四羥基乙二胺或六羥基丙基丙二胺，胺為乙二胺，二 甲基乙酰胺，三甲基乙酰胺或四甲基氫氧化胺，本發(fā)明實(shí)施例選用四甲基氫 氧化銨。
本發(fā)明鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，其緩蝕劑為苯駢三氮 唑(BTA)、巰基苯駢噻唑(MBT)、甲基苯駢三氮唑(TTA)，本發(fā)明實(shí)施例選用 苯駢三氮唑(BTA)。
本發(fā)明鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液的制備方法，其是先將
所需重量的磨料n均勻溶解于去離子水中，然后在千級(jí)凈化室的環(huán)境內(nèi)，在 真空負(fù)壓的動(dòng)力下，通過(guò)質(zhì)量流量計(jì)將溶解的磨料n液體輸入容器罐中，與 容器罐內(nèi)的所需重量的磨料i進(jìn)行混合并充分?jǐn)嚢?，混合均勻后將拋光液?其余組分加入容器罐內(nèi)再繼續(xù)充分?jǐn)嚢?，混合均勻即制備成為成品拋光液?本發(fā)明鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液的制備中，千級(jí)凈化室
的環(huán)境溫度為常溫；真空壓力為-105至0Mpa，本發(fā)明實(shí)施例采用-0.1MPa真空壓力。
實(shí)施例1:
稱(chēng)取30克10nm水溶性二氧化硅溶膠，5克120nm氣相二氧化硅粉末， 0.2克聚合度為20的脂肪醇聚氧乙烯醚，3克氫氧化鉀，0.5克苯駢三氮唑(BTA) 和61克去離子水，備用。
先將5克氣相二氧化硅粉末均勻溶解于61克的去離子水中，然后在千級(jí) 凈化室的環(huán)境內(nèi)，常溫條件下，在0.1MPa真空負(fù)壓動(dòng)力下，通過(guò)質(zhì)量流量計(jì) 將氣相二氧化硅粉末水溶液輸入容器罐中，與預(yù)先放置在容器罐中的水溶性 二氧化硅溶膠混合并充分?jǐn)嚢?，待混合均勻后?.2克脂肪醇聚氧乙烯醚 (0-20)， 3克氫氧化鉀和0.5克苯駢三氮唑(BTA)加入容器罐中并繼續(xù)充分 攪拌，混合均勻即成為本發(fā)明的拋光液成品。
實(shí)驗(yàn)效果分析利用上述拋光液，與去離子水按1:20稀釋?zhuān)褂蔑L(fēng)雷 C6382I/JY型拋光機(jī)，在壓力100g/cm2、拋光盤(pán)轉(zhuǎn)速為50rpm、流量900ml/min 的條件下，對(duì)鋅和鉻盤(pán)片拋光8分鐘，利用XRF1020厚度測(cè)試系統(tǒng)(MICRO PIONEER公司生產(chǎn)的XRF-2000H)測(cè)量拋光前后殘存膜厚差，求得平均去除 速率為380nm/min，利用輪廓儀(Zego公司的Newview6000系列)在 550nmx410nm的面積內(nèi)測(cè)得該鋅和鉻盤(pán)片表面粗糙度為0.4nm。
實(shí)施例2:
稱(chēng)取25克30nm水溶性二氧化硅溶膠，15克80nm氣相二氧化硅粉末， 0.3克失水山梨醇聚氧乙烯醚酯(T-80) ， l克四甲基氫氧化銨，2.7克苯 駢三氮唑(BTA)和56克去離子水備用。
先將15克氣相二氧化硅粉末均勻溶解于56克的去離子水中，然后在千 級(jí)凈化室的環(huán)境內(nèi)，常溫條件下，在0.1Mpa真空負(fù)壓動(dòng)力下，通過(guò)質(zhì)量流量 計(jì)將氣相二氧化硅粉末水溶液輸入容器罐中，與預(yù)先放置在容器罐中的25水 溶性二氧化硅溶膠混合并充分?jǐn)嚢?，待混合均勻后?.3克失水山梨醇聚氧 乙烯醚酯(T-80) ， 1克四甲基氫氧化銨和2.7克苯駢三氮唑(BTA)加入 容器罐中并繼續(xù)充分?jǐn)嚢?，混合均勻即成為本發(fā)明的拋光液成品。
實(shí)驗(yàn)效果分析利用上述拋光液，與去離子水按1:20稀釋?zhuān)褂蔑L(fēng)雷 C6382I/JY型拋光機(jī)，在壓力100g/cm2、拋光盤(pán)轉(zhuǎn)速為50rpm、流量900ml/min 的條件下，對(duì)鋅和鉻盤(pán)片拋光8分鐘，利用XRF1020厚度測(cè)試系統(tǒng)(MICRO PIONEER公司生產(chǎn)的XRF-2000H)測(cè)量拋光前后殘存膜厚差，求得平均去除
速率為410nm/min，利用輪廓儀(Zego公司的Newview6000系列)在 550nmx4l0nm的面積內(nèi)測(cè)得該鋅和鉻盤(pán)片表面粗糙度為0.45nm。
本發(fā)明鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，選用的磨料I為粒徑 較小的水溶性二氧化硅溶膠，其具有較好的分散性，粒度分布均勻，能夠有 效減少鋅和鉻拋光后的表面劃傷，同時(shí)降低鋅和鉻表面粗糙度；選用磨料II 為粒徑較大的氣相二氧化硅粉末，其能夠有效提高拋光速率，提高生產(chǎn)效率; 選用的表面活性劑為非離子型表面活性劑，如脂肪醇聚氧乙烯醚或多元醇聚 氧乙烯醚羧酸酯，該非離子型表面活性劑的加入能夠有效控制加工過(guò)程中 拋光的均勻性，減少表面缺陷，并提高拋光效率；該拋光液中加入PH值調(diào)節(jié) 劑能夠保證拋光液的穩(wěn)定性，減少對(duì)設(shè)備的腐蝕，也能起到提高拋光速率的 作用；緩蝕劑的加入能有效的控制拋光過(guò)程中的速率，根據(jù)要求調(diào)整工藝條 件得到不同的拋光速率。
因此本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)在于以粒徑較小的水溶性二氧化硅溶膠和粒徑 較大的氣相二氧化硅粉末混合作為磨料，既提高了磨料的分散性能，減少拋 光后鋅和鉻表面劃傷，而且使拋光后的鋅和鉻表面的粗糙度降低；另外，可 以大大提高拋光速率；再者，本發(fā)明的拋光液為堿性，拋光過(guò)程中不產(chǎn)生酸 霧，有利于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工人的身體健康，并且化學(xué)穩(wěn)定性好，不腐蝕設(shè)備，使 用的安全性能理想。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上 的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等 同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，包括磨料I、磨料II、表面活性劑、PH調(diào)節(jié)劑以及去離子水；其特征在于各種組分所占的重量百分比為磨料I為10％至40％，磨料II為5％至20％，表面活性劑為0.01％至0.6％，PH調(diào)節(jié)劑為1％至6％，，緩蝕劑為0.01％至5％，去離子水為余量。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，其 特征在于所述磨料I是粒徑為5至100nm的水溶性二氧化硅溶膠；所述磨 料II是粒徑為5至200nm的氣相二氧化硅粉末。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，其 特征在于所述磨料I的粒徑優(yōu)選10至80mn;所述磨料II的粒徑優(yōu)選50至 150nm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，其 特征在于所述表面活性劑為非離子型表面活性劑。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，其 特征在于所述非離子型表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚或多元醇聚氧乙 烯醚羧酸酯。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，其 特征在于所述ra值調(diào)節(jié)劑為無(wú)機(jī)堿、有機(jī)堿或它們的組合。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，其 特征在于所述無(wú)機(jī)堿為氫氧化鉀，氫氧化鈉或過(guò)氧焦磷酸鈉；所述有機(jī)堿 為多羥多胺和胺中的一種或它們的組合。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，其 特征在于所述多羥多胺為三乙醇胺、四羥基乙二胺或六羥基丙基丙二胺； 所述胺為乙二胺，二甲基乙酰胺，三甲基乙酰胺或四甲基氫氧化胺。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，其 特征在于所述的緩蝕劑為苯駢三氮唑(BTA)、巰基苯駢噻唑(MBT)、甲基 苯駢三氮唑(TTA)。
10、 如權(quán)利要求1所述的鋅和絡(luò)加工用的納米二氧化硅磨料拋光液的制備方法，其特征在于，先將所需重量的磨料n均勻溶解于去離子水中，然后 在千級(jí)凈化室的環(huán)境內(nèi)，在真空負(fù)壓的動(dòng)力下，通過(guò)質(zhì)量流量計(jì)將溶解的磨 料n液體輸入容器罐中，與容器罐內(nèi)的所需重量的磨料I進(jìn)行混合并充分?jǐn)嚢?，混合均勻后將拋光液的其余組分加入容器罐內(nèi)再繼續(xù)充分?jǐn)嚢?，混合?勻即制備成成品拋光液；所述千級(jí)凈化室的環(huán)境溫度為常溫；真空壓力為-105 至0 Mpa。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鋅和鉻加工用的納米二氧化硅磨料拋光液，其包括磨料I、磨料II、表面活性劑、pH調(diào)節(jié)劑、緩蝕劑以及去離子水；各種組分所占的重量百分比為磨料I為10％至40％，磨料II為5％至20％，表面活性劑為0.01％至0.6％，pH調(diào)節(jié)劑為1％至6％，緩蝕劑為0.01％至5％，去離子水為余量；前述各組分混合液的pH值為10至12；可用于鋅和鉻材料的表面拋光加工中，有效減少拋光后的表面劃傷，降低表面粗糙度，且拋光速率快，拋光液不腐蝕設(shè)備，使用的安全性能高。
文檔編號(hào)C09G1/02GK101368069SQ20071002616
公開(kāi)日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2007年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月16日
發(fā)明者仲躋和 申請(qǐng)人:江蘇海迅實(shí)業(yè)集團(tuán)股份有限公司