一种二氧化碲用抛光液及其制备方法与流程

1.本发明涉及晶体材料加工技术领域，尤其涉及一种二氧化碲用抛光液及其制备方法。


背景技术：

2.自1969年liebertz首次用提拉法(czochralski method)成功生长出二氧化碲(teo2)单晶以来，这种物理化学性能稳定、声光性能优异的晶体引起了广泛关注。近年来，随着高性能声光器件和红外器件及红外窗口材料等对高质量二氧化碲晶体的需求，使得人们对二氧化碲晶体加工的要求越来越高。由于二氧化碲微溶于水，遇强酸强碱会分解，所以在二氧化碲晶体抛光过程中如果使用不适合的抛光液，容易使其表面布满潮解的麻点，影响其在声光器件上的应用。另外，二氧化碲性质软，使用不匹配的抛光液会不可避免地出现划痕。
3.目前，常规市场通用的抛光液大多应用于金相抛光、高级相机的镜头抛光、金属的表面抛光以及天然宝石抛光等，对于二氧化碲的适用程度不高，并鲜有公开针对二氧化碲晶体表面抛光时所用抛光液的相关报道。急需特别为二氧化碲提供一种适用性高、抛光效率高，且抛光表面质量高的抛光液。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种二氧化碲用抛光液及其制备方法，本发明提供的二氧化碲用抛光液抛光处理后的二氧化碲晶体的表面粗糙度较低。
5.本发明提供了一种二氧化碲用抛光液，包括以下组分：
6.金刚石微粉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.0001wt％～12wt％；
7.柠檬酸
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0wt％～2wt％；
8.余量的矿物油。
9.优选的，所述金刚石微粉的粒径为0.001～5μm。
10.优选的，所述金刚石微粉的粒径为0.1～5μm。
11.优选的，所述金刚石微粉为多孔金刚石微粉。
12.优选的，所述柠檬酸的纯度为99％。
13.优选的，所述二氧化碲用抛光液中，柠檬酸的含量为0.5wt％～2wt％。
14.优选的，所述矿物油为煤油。
15.本发明还提供了一种上文所述的二氧化碲用抛光液的制备方法，包括以下步骤：
16.a)将金刚石微粉与矿物油混合，搅拌均匀，得到第一混合料液；
17.b)将柠檬酸加入搅拌的第一混合料液中，进行超声波分散，得到二氧化碲用抛光液。
18.优选的，步骤a)中，所述搅拌混匀的时间为1～30min。
19.优选的，步骤b)中，所述超声波的功率为10～180hz，所述超声波分散的时间为2～
40h。
20.本发明提供了一种二氧化碲用抛光液，包括以下组分：金刚石微粉0.0001wt％～12wt％；柠檬酸0wt％～2wt％；余量的矿物油。本发明提供的二氧化碲用抛光液采用金刚石微粉作为磨料，矿物油为溶剂，柠檬酸为ph值调节剂，各组分在特定的配比下协同作用，最终得到的二氧化碲用抛光液抛光处理后的二氧化碲晶体的表面粗糙度较低，，无划伤、凹坑和麻点等缺陷。
21.实验结果表明，本发明制备的二氧化碲用抛光液抛光处理后的二氧化碲晶体的表面粗糙度(ra)明显更低，不超过0.6nm，无划伤、凹坑和麻点等缺陷。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.本发明提供了一种二氧化碲用抛光液，包括以下组分：
24.金刚石微粉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.0001wt％～12wt％；
25.柠檬酸
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0wt％～2wt％；
26.余量的矿物油。
27.本发明提供的二氧化碲用抛光液包括金刚石微粉。
28.在本发明的某些实施例中，所述金刚石微粉的粒径为0.001～5μm。在某些实施例中，所述金刚石微粉的粒径为0.1～5μm。
29.在本发明的某些实施例中，所述金刚石微粉为多孔金刚石微粉。
30.在本发明的某些实施例中，所述二氧化碲用抛光液中，金刚石微粉的含量为0.0001wt％、12wt％或1wt％。
31.本发明提供的二氧化碲用抛光液还包括柠檬酸。本发明中，所述柠檬酸为ph值调节剂。
32.在本发明的某些实施例中，所述柠檬酸的纯度为99％。
33.在本发明的某些实施例中，所述二氧化碲用抛光液中，柠檬酸的含量为0.5wt％～2wt％。在某些实施例中，所述二氧化碲用抛光液中，柠檬酸的含量为0.5wt％、1wt％或2wt％。
34.本发明提供的二氧化碲用抛光液还包括矿物油。本发明中，所述矿物油为溶剂。
35.在本发明的某些实施例中，所述矿物油为煤油。
36.本发明还提供了一种上文所述的二氧化碲用抛光液的制备方法，包括以下步骤：
37.a)将金刚石微粉与矿物油混合，搅拌均匀，得到第一混合料液；
38.b)将柠檬酸加入搅拌的第一混合料液中，进行超声波分散，得到二氧化碲用抛光液。
39.所述二氧化碲用抛光液的制备方法中，采用的原料组分和含量同上，在此不再赘述。
40.步骤a)中：
41.本发明对所述搅拌的方法和参数并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的搅拌的方法和参数即可。
42.在本发明的某些实施例中，所述搅拌混匀的时间为1～30min。
43.步骤b)中：
44.本发明对所述搅拌的方法和参数并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的搅拌的方法和参数即可。
45.在本发明的某些实施例中，所述超声波的功率为10～180hz，所述超声波分散的时间为2～40h。
46.本发明对上文采用的原料来源并无特殊的限制，可以为一般市售。
47.本发明提供的二氧化碲用抛光液具有配置方法简单，易操作，抛光效率高，且抛光液具有良好的稳定性、分散性，抛光后表面光洁透亮，粗糙度低，无划伤和凹坑麻点等缺陷；本发明提升了抛光液的品质，质量稳定，非常适合二氧化碲的抛光，符合声光晶体及红外领域应用的光学表面质量要求。
48.为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种二氧化碲用抛光液及其制备方法进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
49.实施例中采用的原料来源为一般市售。
50.实施例1
51.二氧化碲用抛光液，包括以下组分：
52.多孔金刚石微粉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.0001wt％；
53.柠檬酸(纯度为99％)
ꢀꢀꢀꢀ
2wt％；
54.余量的煤油。
55.所述金刚石微粉的粒径为0.1μm；
56.所述二氧化碲用抛光液的制备方法，包括以下步骤：
57.1)将金刚石微粉加入到煤油中，搅拌5min混匀，得到第一混合料液；
58.2)将柠檬酸加入搅拌的第一混合料液中，进行超声波分散混合，得到二氧化碲用抛光液。采用20hz的超声波进行超声波分散5h，得到二氧化碲用抛光液。
59.实施例2
60.二氧化碲用抛光液，包括以下组分：
61.多孔金刚石微粉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12wt％；
62.柠檬酸(纯度为99％)
ꢀꢀꢀꢀ
1wt％；
63.余量的煤油。
64.所述金刚石微粉的粒径为0.5μm；
65.所述二氧化碲用抛光液的制备方法，包括以下步骤：
66.1)将金刚石微粉加入到煤油中，搅拌10min混匀，得到第一混合料液；
67.2)将柠檬酸加入搅拌的第一混合料液中，进行超声波分散混合，得到二氧化碲用抛光液。采用50hz的超声波进行超声波分散12h，得到二氧化碲用抛光液。
68.实施例3
69.二氧化碲用抛光液，包括以下组分：
70.多孔金刚石微粉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1wt％；
71.柠檬酸(纯度为99％)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
0.5wt％；
72.余量的煤油。
73.所述金刚石微粉的粒径为5μm；
74.所述二氧化碲用抛光液的制备方法，包括以下步骤：
75.1)将金刚石微粉加入到煤油中，搅拌15min混匀，得到第一混合料液；
76.2)将柠檬酸加入搅拌的第一混合料液中，进行超声波分散混合，得到二氧化碲用抛光液。采用180hz的超声波进行超声波分散24h，得到二氧化碲用抛光液。
77.对比例1
78.二氧化碲用抛光液，包括以下组分：
79.多孔金刚石微粉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1wt％；
80.柠檬酸(纯度为99％)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
0.5wt％；
81.余量的去离子水。
82.所述金刚石微粉的粒径为5μm；
83.所述二氧化碲用抛光液的制备方法，包括以下步骤：
84.1)将金刚石微粉加入到去离子水中，搅拌15min混匀，得到第一混合料液；
85.2)将柠檬酸加入搅拌的第一混合料液中，进行超声波分散混合，得到二氧化碲用抛光液。采用180hz的超声波进行超声波分散24h，得到二氧化碲用抛光液。
86.对比例2
87.二氧化碲用抛光液，包括以下组分：
88.碳化硅粉末
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1wt％；
89.柠檬酸(纯度为99％)
ꢀꢀꢀꢀ
0.5wt％；
90.余量的白油。
91.所述金刚石微粉的粒径为5μm；
92.所述二氧化碲用抛光液的制备方法，包括以下步骤：
93.1)将金刚石微粉加入到白油中，搅拌15min混匀，得到第一混合料液；
94.2)将柠檬酸加入搅拌的第一混合料液中，进行超声波分散混合，得到二氧化碲用抛光液。采用180hz的超声波进行超声波分散24h，得到二氧化碲用抛光液。
95.对比例3
96.二氧化碲用抛光液，包括以下组分：
97.多孔金刚石微粉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1wt％；
98.硬脂酸
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.5wt％；
99.余量的煤油。
100.所述金刚石微粉的粒径为5μm；
101.所述二氧化碲用抛光液的制备方法，包括以下步骤：
102.1)将金刚石微粉加入到煤油中，搅拌15min混匀，得到第一混合料液；
103.2)将硬脂酸加入搅拌的第一混合料液中，进行超声波分散混合，得到二氧化碲用抛光液。采用180hz的超声波进行超声波分散24h，得到二氧化碲用抛光液。
104.对比例4
105.二氧化碲用抛光液，包括以下组分：
106.多孔金刚石微粉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1wt％；
107.柠檬酸(纯度为99％)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
0.5wt％；
108.余量的白油。
109.所述金刚石微粉的粒径为5μm；
110.所述二氧化碲用抛光液的制备方法，包括以下步骤：
111.1)将金刚石微粉加入到白油中，搅拌15min混匀，得到第一混合料液；
112.2)将柠檬酸加入搅拌的第一混合料液中，进行超声波分散混合，得到二氧化碲用抛光液。采用180hz的超声波进行超声波分散24h，得到二氧化碲用抛光液。
113.应用例
114.采用实施例1～3以及对比例1～4制备的二氧化碲用抛光液进行二氧化碲晶体的抛光处理，具体的抛光步骤包括：
115.先将粗抛后的二氧化碲平片放置在平抛机上，设置转速为25r/min，抛光时间为1h，压力为25n，开启设备，并打开抛光液分流管，整个过程伴有均匀抛光液喷淋到工件表面，抛光机停止后，小心取下工件，并用酒精冲洗干净，即得抛光好的二氧化碲表面。
116.检测抛光处理后的二氧化碲晶体的表面粗糙度，利用泰勒干涉仪检测，结果如表1所示。
117.表1抛光处理后的二氧化碲晶体的表面粗糙度
118.二氧化碲用抛光液表面粗糙度(ra，单位nm)实施例10.528实施例20.362实施例30.467对比例117010.823对比例26103.230对比例39714.158对比例42635.547
119.从表1可以看出，本发明制备的二氧化碲用抛光液抛光处理后的二氧化碲晶体的表面粗糙度(ra)明显更低，不超过0.6nm，经过观察后可知，抛光处理后的二氧化碲晶体的表面无划伤、凹坑和麻点等缺陷。
120.以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。