一種鋁合金表面超精密加工專用納米漿料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋁合金表面超精密加工專用納米漿料，其特征在于是由下列重量百分比的原料制備而成：硅溶膠90-94％，有機(jī)堿0.05-2％，緩蝕劑0.05-1％，余量為去離子水；所述的緩蝕劑是BTA、咪唑中的一種或多種的混合物；所述的有機(jī)堿是乙二胺、三乙醇胺、三乙烯四胺或乙醇胺中的一種或多種的混合物。其制備過程包括將上述各原料分別配成溶液備料，然后按一定順序加入攪拌的步驟。該納米漿料可增強(qiáng)鋁合金拋光過程中膠體二氧化硅對鋁合金的去除速率，同時(shí)可以使鋼材獲得鏡面。產(chǎn)品的可稀釋比例高，穩(wěn)定性強(qiáng)，成本較低，不污染環(huán)境及腐蝕設(shè)備。
【專利說明】一種鋁合金表面超精密加工專用納米漿料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及拋光材料制備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種用于鋁合金的表面超精密加工專用納米漿料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]化學(xué)拋光是鋁及其合金表面處理中的一個(gè)重要工序，通過化學(xué)拋光可以獲得光潔平整的表面，使鋁的光反射能力、熱反射能力以及耐腐蝕性能得到加強(qiáng)，同時(shí)提高了鋁制品的裝飾效果。
[0003]現(xiàn)有的鋁合金拋光液含有硝酸、鹽酸、硫酸等強(qiáng)酸，不僅污染環(huán)境，還會(huì)對鋁合金基材造成腐蝕，而目前市場上大多數(shù)不含有酸性原料的拋光液拋光效果又很不理想，使得拋光液在環(huán)保性與拋光效率這兩個(gè)性能指標(biāo)上往往顧此失彼，難以兼顧。
[0004]此外，鋁合金的拋光處理過程往往會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染和危害人體健康的氣體。研制環(huán)保型的鋁合金拋光液具有廣闊的發(fā)展前景。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種鋁合金表面超精密加工專用納米漿料(即拋光液)及其制備方法，該納米漿料可增強(qiáng)鋁合金拋光過程中膠體二氧化硅對鋁合金的去除速率，同時(shí)可以使鋁合金獲得鏡面。產(chǎn)品的可稀釋比例高，穩(wěn)定性強(qiáng)，成本較低，不污染環(huán)境及腐蝕設(shè)備。
[0006]本發(fā)明提供的一種鋁合金表面超精密加工專用納米漿料，是由下列重量百分比的原料制備而成:硅溶膠90-94%，有機(jī)堿0.05-2%，緩蝕劑0.05_1 %，余量為去離子水；
[0007]所述的緩蝕劑是BTA、咪唑中的一種或多種的混合物；
[0008]所述的有機(jī)堿是乙二胺、三乙醇胺、三乙烯四胺或乙醇胺中的一種或多種的混合物；
[0009]優(yōu)選地，所述的硅溶膠是粒徑40-150nm的納米硅溶膠，其重量含量為90_94%，PH值為9-9.5。
[0010]優(yōu)選地,所述所述的緩蝕劑是BTA、咪唑的混合物,兩者重量比為BTA:咪唑=1:1。
[0011]優(yōu)選地，所述有機(jī)堿是乙二胺、三乙醇胺、三乙烯四胺和乙醇胺的混合物，其重量比為:乙二胺:三乙醇胺:三乙烯四胺:乙醇胺=1:1:1:1。
[0012]優(yōu)選地,所述納米衆(zhòng)料為pH = 9.0-12.5的堿性納米衆(zhòng)料。
[0013]上述鋁合金表面超精密加工專用納米漿料的制備方法，依次按如下步驟進(jìn)行:在室溫條件下，一邊攪拌、一邊將緩蝕劑加入到去離子水中，待完全溶解后，得混合水溶液；靜置、冷卻至室溫，將混合水溶液加入硅溶膠中，邊加邊攪拌，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颍粚⒂袡C(jī)堿溶解在去離子水中，配成水溶液后加入到上述拋光液中最終PH值控制在9.0-12.5，即成為用于鋁合金拋光的納米漿料。
[0014] 本發(fā)明提供的一種鋁合金表面超精密加工專用納米漿料及其制備方法，該納米漿料，配伍及配比科學(xué)合理，增強(qiáng)鋁合金拋光過程中膠體二氧化硅對鋁合金的去除速率，同時(shí)可以使鋁合金表面獲得鏡面。此外本發(fā)明的拋光液配制方法簡單，產(chǎn)品的可稀釋比例高，穩(wěn)定性強(qiáng)，成本較低，不污染環(huán)境及腐蝕設(shè)備。

【具體實(shí)施方式】
[0015]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0016]實(shí)施例1
[0017]本實(shí)施例的具體制備步驟如下:
[0018](I)、備料:分別為咪唑 25g、納米硅(Si02)溶膠(40-150nm, 90wt % )4500g、乙二胺50g,去離子水425g備用；
[0019](2)、拋光緩蝕液配制:將備用咪唑，在室溫條件下，加入25g備用的去離子水中，待完全溶解后，成為拋光緩釋溶液，備用；
[0020](3)、調(diào)節(jié)PH值溶液配制:在室溫條件下，將備用的乙二胺加入50g水中，待完全溶解后配成50%溶液，備用；
[0021](4)、拋光液配制:將備用的咪唑水溶液加入納米硅溶膠中，邊加邊攪拌，控制加入流量在100ml/min,充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颉?br> [0022](5)、pH值調(diào)節(jié): 將備用的乙二胺加入到上述的拋光液中，此時(shí)，其pH值在11，即得5000g用于鋁合金拋光的拋光液。
[0023]使用時(shí)，取上述鋁合金拋光液，用去離子水按體積比1:1稀釋，成為拋光漿料，然后將該拋光漿料在Pres1-334精密研磨拋光機(jī)上用于拋光，工件為8cm*10cm的鋁合金片，拋光壓力2psi，下盤及載盤轉(zhuǎn)速60RPM，拋光漿料流速10ml/min ;該拋光液拋光去除速率為3-4 μ m/min，拋光后鋁合金表面光澤度高、鏡面好、無桔皮。
[0024]實(shí)施例2
[0025](I)、備料:分別為 BTA2.5g、納米硅(Si02)溶膠(40-150nm,90wt% )4700g、三乙醇胺7.5g，去離子水290g備用；
[0026](2)、拋光緩蝕液配制:將備用BTA，在室溫條件下，加入適量的備用的去離子水中，待完全溶解后，成為拋光緩釋溶液，備用；
[0027](3)、調(diào)節(jié)PH值溶液配制:在室溫條件下，將備用的三乙醇胺加入適量的水中，待完全溶解后配成溶液，備用；
[0028](4)、拋光液配制:將備用的BTA水溶液加入納米硅溶膠中，邊加邊攪拌，控制加入流量在100ml/min,充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颉?br> [0029](5)、pH值調(diào)節(jié):將備用的三乙醇胺加入到上述的拋光液中，此時(shí)，其pH值在10，SP得5000g用于鋁合金拋光的拋光液。
[0030]使用時(shí)，取上述鋁合金拋光液，用去離子水按體積比1:1稀釋，成為拋光漿料，然后將該拋光漿料在Pres1-334精密研磨拋光機(jī)上用于拋光，工件為8cm*10cm的鋁合金片，拋光壓力2psi，下盤及載盤轉(zhuǎn)速60RPM，拋光漿料流速10ml/min ;該拋光液拋光去除速率為3-4 μ m/min,拋光后鋁合金表面光澤度高、鏡面好、無桔皮。
[0031]實(shí)施例3
[0032](I)、備料:分別為 BTA50g、納米硅(Si02)溶膠(40_150nm，90wt% )4600g、三乙烯四胺100g，去離子水250g備用；
[0033](2)、拋光緩蝕液配制:將備用BTA，在室溫條件下，加入適量的備用的去離子水中，待完全溶解后，成為拋光緩釋溶液，備用；
[0034](3)、調(diào)節(jié)PH值溶液配制:在室溫條件下，將備用的三乙烯四胺加入適量的水中，待完全溶解后配成溶液，備用；
[0035](4)、拋光液配制:將備用的BTA水溶液加入納米硅溶膠中，邊加邊攪拌，控制加入流量在100ml/min,充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颉?
[0036](5)、pH值調(diào)節(jié):將備用的三乙烯四胺加入到上述的拋光液中，此時(shí)，其pH值在12，即得5000g用于鋁合金拋光的拋光液。
[0037]使用時(shí)，取上述鋁合金拋光液，用去離子水按體積比1:1稀釋，成為拋光漿料，然后將該拋光漿料在Pres1-334精密研磨拋光機(jī)上用于拋光，工件為8cm*10cm的鋁合金片，拋光壓力2psi，下盤及載盤轉(zhuǎn)速60RPM，拋光漿料流速10ml/min ;該拋光液拋光去除速率為3-4 μ m/min，拋光后鋁合金表面光澤度高、鏡面好、無桔皮。
[0038]使用時(shí)，取上述鋁合金拋光液，用去離子水按體積比1:1稀釋，成為拋光漿料，然后將該拋光漿料在Pres1-334精密研磨拋光機(jī)上用于拋光，工件為8cm*10cm的鋁合金片，拋光壓力2psi，下盤及載盤轉(zhuǎn)速60RPM，拋光漿料流速10ml/min ;該拋光液拋光去除速率為3-4 μ m/min,拋光后鋁合金表面光澤度高、鏡面好、無桔皮。
[0039]實(shí)施例4
[0040]本實(shí)施例與實(shí)施例3基本相同，區(qū)別僅在于:將三乙烯四胺替換成乙二胺、三乙醇胺、三乙烯四胺和乙醇胺的混合物，其重量比為:乙二胺:三乙醇胺:三乙烯四胺:乙醇胺=1:1:1:1，即各 25g。
[0041]使用時(shí)，取上述鋁合金拋光液，用去離子水按體積比1:1稀釋，成為拋光漿料，然后將該拋光漿料在Pres1-334精密研磨拋光機(jī)上用于拋光，工件為8cm*10cm的鋁合金片，拋光壓力2psi，下盤及載盤轉(zhuǎn)速60RPM，拋光漿料流速10ml/min ;該拋光液拋光去除速率為3-4 μ m/min,拋光后鋁合金表面光澤度高、鏡面好、無桔皮。
[0042]實(shí)施例5
[0043]本實(shí)施例與實(shí)施例3基本相同，區(qū)別僅在于:
[0044]將BTA替換為BTA與咪唑的混合物，其中BTA與咪唑各25g。
[0045]將本實(shí)施例中的鋁合金拋光液，用去離子水按體積比1:1稀釋，成為拋光漿料，然后將該拋光漿料在Pres1-334精密研磨拋光機(jī)上用于拋光，工件為8cm*10cm的鋁合金片，拋光壓力2psi，下盤及載盤轉(zhuǎn)速60RPM，拋光漿料流速10ml/min ;該拋光液拋光去除速率為3-4 μ m/min,拋光后鋁合金表面光澤度高、鏡面好、無桔皮。
[0046]以上對本發(fā)明所提供的種鋁合金表面超精密加工專用納米漿料及其制備方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾。這些改進(jìn)和修飾也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鋁合金表面超精密加工專用納米漿料，其特征在于是由下列重量百分比的原料制備而成:硅溶膠90-94%，有機(jī)堿0.05-2 %，緩蝕劑0.05-1 %，余量為去離子水； 所述的緩蝕劑是BTA、咪唑中的一種或多種的混合物； 所述的有機(jī)堿是乙二胺、三乙醇胺、三乙烯四胺或乙醇胺中的一種或多種的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金表面超精密加工專用納米漿料，其特征在于，所述的硅溶膠是粒徑40-150nm的納米硅溶膠，其重量含量為90-94 %，PH值為9-9.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金表面超精密加工專用納米漿料，其特征在于，所述所述的緩蝕劑是BTA、咪唑的混合物，兩者重量比為BTA:咪唑=1:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金表面超精密加工專用納米漿料，其特征在于，所述有機(jī)堿是乙二胺、三乙醇胺、三乙烯四胺和乙醇胺的混合物，其重量比為:乙二胺:三乙醇胺:三乙烯四胺:乙醇胺=1:1:1:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的鋁合金表面超精密加工專用納米漿料，其特征在于，所述納米漿料為PH = 9.0-12.5的堿性納米漿料。
6.一種權(quán)利要求1所述鋁合金表面超精密加工專用納米漿料的制備方法其特征在于，依次按如下步驟進(jìn) 行:在室溫條件下，一邊攪拌、一邊將緩蝕劑加入到去離子水中，待完全溶解后，得混合水溶液；靜置、冷卻至室溫，將混合水溶液加入硅溶膠中，邊加邊攪拌，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?；將有機(jī)堿溶解在去離子水中，配成水溶液后加入到上述拋光液中最終pH值控制在9.0-12.5，即成為用于鋁合金拋光的納米漿料。
【文檔編號】C09G1/02GK104073170SQ201410287756
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】秦絨絨, 李薇薇, 李家榮 申請人:江蘇天恒納米科技股份有限公司