一种高效光纤二合一研磨液及其制备方法与应用与流程

本发明属于光纤加工，具体涉及一种高效光纤二合一研磨液及其制备方法与应用，尤其适用于光纤连接器端面的拉纤与精抛一体化加工。

背景技术：

1、随着光通信产业的快速迭代，mt/mpo等多芯光纤连接器的市场需求持续增长。光纤端面抛光工艺的精度与效率，直接关系到光通信器件的产品质量以及生产企业的综合效益。目前，传统光纤抛光工艺通常包括粗磨、细磨、拉纤、精抛四个核心环节。其中，拉纤工序需使用碳化硅拉纤液等专用研磨液，精抛工序则需更换对应型号的氧化铈抛光液，整个工艺流程较为繁琐。这一传统工艺存在诸多弊端：首先，换液过程中容易引起工艺参数波动，导致光纤端面抛光精度不稳定，难以控制纤芯凹陷、相邻纤高差等关键指标，影响产品一致性。其次，多道工序需要配备不同类型的研磨液，不仅增加了人工操作成本、耗材损耗及时间成本，还降低了生产效率，难以满足规模化生产的需求。此外，现有部分研磨液还存在悬浮稳定性差、易分层、使用寿命短等问题，有的甚至含有重金属、不易清洗、残留较多，既影响抛光效果，又带来环保隐患。

2、因此，开发一种能够整合拉纤与精抛工序、性能稳定、环保高效且成本可控的光纤二合一研磨液，成为当前光通信加工领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述技术缺陷，本发明提供一种高效光纤二合一研磨液的制备方法。本发明是通过以下技术方案实现的：

2、一种高效光纤二合一研磨液的制备方法，包括以下步骤：

3、（1）将分散剂、悬浮剂、保湿剂依次加入到去离子水中，搅拌转速n1下搅拌时间t1，得到基础溶液。

4、（2）将步骤（1）中得到的基础溶液依次加入纳米氧化铈微粉和氧化铝微粉，调节搅拌转速至n2，搅拌时间t2，得到二合一悬浮液。

5、（3）将步骤（2）中得到的二合一悬浮液依次加入消泡剂、ph调节剂，继续搅拌调节ph值到9-10。

6、（4）将上述体系送入卧式砂磨机中分散时间2~6 h，经旋流器分离、湿筛过滤后，得到二合一研磨液；所述筛网孔径为800~1500目。

7、本发明得到的复合磨料采用纳米氧化铈微粉与氧化铝微粉的复配体系，二者在功能上高度互补，协同作用显著。纳米氧化铈微粉具有优异的抛光性能，能够实现光纤端面的镜面精抛，消除微划痕，可精准匹配精抛工序的精度要求，氧化铝微粉硬度高、切削能力强，能够快速去除光纤端面的粗划痕、稳定光纤高度，适配拉纤工序的需求。通过合理调控二者的重量比，可以同时实现粗加工阶段的高效率切削与精加工阶段的低损伤抛光，从而全面提升光纤端面的加工质量与一致性。作为优选，所述纳米氧化铈微粉和氧化铝微粉的质量比为1:5~12，进一步优选为1:7~9。

8、作为本发明技术方案的进一步改进，步骤（1）中，所述的分散剂为亲水性分散剂聚羧酸盐、聚丙烯酰胺、烷基磺酸盐中的一种或多种。所述分散剂与微粉的质量配比为5~20:100。所述微粉的质量指的是纳米氧化铈微粉和氧化铝微粉的总质量，以下同。

9、作为本发明技术方案的进一步改进，步骤（1）中，所述悬浮剂为水溶性悬浮剂羧甲基纤维素、黄原胶、硅酸盐中的一种或多种。所述悬浮剂与微粉的质量配比为0.5~6:100，进一步优选为0.5~2:100。

10、作为本发明技术方案的进一步改进，步骤（1）中，所述保湿剂为二元醇单体乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇中的一种或多种。所述保湿剂与微粉的质量配比为3-10:100。

11、作为本发明技术方案的进一步改进，步骤（1）中，所述的搅拌转速n1为300-500 r/min，搅拌时间t1为10-20 min。

12、作为本发明技术方案的进一步改进，步骤（2）中纳米氧化铈微粉粒径的范围为20-100 nm，氧化铝微粉粒径的范围为0.1-1μm，搅拌转速n2为700-1000 r/min，搅拌时间t2为15-40 min。

13、作为本发明技术方案的进一步改进，步骤（3）中，所述消泡剂为有机硅消泡剂、聚醚类消泡剂中的一种。所述消泡剂与微粉的质量配比为0.1-2:100。

14、作为本发明技术方案的进一步改进，步骤（3）中，所述ph调节剂为柠檬酸、氢氧化钠、氨水，调节研磨液的ph值至9-10。

15、本发明的第二个目的是提供一种上述制备方法得到的二合一研磨液。

16、本发明的第三个目的是提供一种上述二合一研磨液的应用，所述研磨液用于光纤连接器的端面抛光，可适配24芯、36芯mt/mpo/mtp多芯连接器及sc/lc/fc/st单芯连接器，兼容中心加压研磨机、四角加压研磨机及自动化研磨设备 。

17、作为本发明技术方案的进一步改进，所述端面抛光的工艺为三步法：先通过粗磨工序磨除胶层、初步整平光纤端面，再通过细磨工序研磨出预设球面曲率，最后采用所述的研磨液完成拉纤与精抛一体化加工，单盘光纤研磨时长较传统四步法缩短30%以上。

18、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

19、（1）实现工序一体化，降本增效显著，本发明通过复合磨料的优化复配及各组分的协同作用，将传统抛光工艺中的拉纤与精抛两道关键工序整合为一道，将四步抛光流程简化为三步，无需更换研磨液，有效规避了换液过程中的参数误差，同时缩短单盘光纤研磨时长30%以上，生产效率提升接近一倍，减少了人工操作、耗材损耗及时间成本，适配规模化生产需求，可实现进口研磨液的替代，进一步降低企业加工成本。

20、（2）抛光精度高，产品一致性好，本发明研磨液中复合磨料粒度分布均匀，分散性与悬浮稳定性优异，不易分层，既能通过氧化铝快速去除粗划痕、稳定光纤高度，又能通过纳米氧化铈粉实现镜面精抛，有效控制光纤高度和纤芯凹陷在合理要求范围内，相邻纤高差最大值不超过250 nm，各项指标均符合行业相关标准，使批量生产良率可稳定在95%以上，确保整盘光纤端面的角度与光洁度保持统一标准。

21、（3）性能稳定，环保性好，本发明采用水性环保配方，不含重金属，具有易清洗、无残留的特点，避免对光纤连接器性能及环境造成影响，同时，通过悬浮剂与分散剂的协同作用，使研磨液悬浮体系稳定，使用寿命显著优于常规研磨液，开封后密封保存可稳定使用，保质期长达六个月。

22、（4）适配性广，使用便捷，本发明研磨液可广泛适配单芯、多芯各类光纤连接器，兼容多种类型的研磨设备，无需改造现有设备即可投入使用；储存时只需密封存放于阴凉干燥环境，避免阳光直射与高温暴晒，开封后及时密封，使用前充分摇匀即可，操作便捷，便于企业批量备货与周转。

23、（5）制备工艺简单，可规模化生产，本发明制备方法流程简单，操作可控，所需设备常规，无需复杂的生产工艺与高昂的设备投入，易于实现规模化量产，能够满足光通信加工企业的大批量需求，同时可根据企业个性化加工需求，灵活调整配方参数，提供定制化服务。

1.一种高效光纤二合一研磨液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的高效光纤二合一研磨液的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的分散剂为亲水性分散剂聚羧酸盐、聚丙烯酰胺、烷基磺酸盐中的一种或多种；所述分散剂与微粉的质量配比为5-20:100。

3.如权利要求1所述的高效光纤二合一研磨液的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述悬浮剂为水溶性悬浮剂羧甲基纤维素、黄原胶、硅酸盐中的一种或多种；所述悬浮剂与微粉的质量配比为0.5-6:100。

4.如权利要求1所述的高效光纤二合一研磨液的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述保湿剂为二元醇单体乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇中的一种或多种；所述保湿剂与微粉的质量配比为3-10:100。

5.如权利要求1所述的高效光纤二合一研磨液的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的搅拌转速n1为300-500r/min，搅拌时间t1为10-20 min。

6.如权利要求1所述的高效光纤二合一研磨液的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，纳米氧化铈微粉粒径的范围为20-100 nm，氧化铝微粉粒径的范围为0.1-1μm，搅拌转速n2为700-1000r/min，搅拌时间t2为15-40 min；

7.如权利要求1所述的高效光纤二合一研磨液的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述消泡剂为有机硅消泡剂、聚醚类消泡剂中的一种；所述消泡剂与微粉的质量配比为0.1-2:100；

8.一种如权利要求1~7任一项所述的制备方法得到的光纤二合一研磨液。

9.一种如权利要求8所述的光纤二合一研磨液的应用，其特征在于，所述研磨液用于光纤连接器的端面抛光，用于适配24芯、36芯mt/mpo/mtp多芯连接器及sc/lc/fc/st单芯连接器，兼容中心加压研磨机、四角加压研磨机及自动化研磨设备。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述端面抛光的工艺为三步法：先通过粗磨工序磨除胶层、初步整平光纤端面，再通过细磨工序研磨出预设球面曲率，最后采用所述的研磨液完成拉纤与精抛一体化加工。