Полировальная суспензия

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для обработки оптических материалов. Полировальная суспензия содержит водную суспензию полирующего порошка - полирита, полиоксиалкиленгликоль в качестве пеногасящей добавки и цинк сернокислый семиводный, сокращающий время обработки оптических заготовок, при следующем соотношении компонентов, вес.%: цинк сернокислый 0,5; полиоксиалкиленгликоль 0,01-0,03; водная суспензия полирующего порошка в виде 10%-ной суспензии с плотностью 1,02-1,04 г/см3 - остальное. Технический результат – сокращение времени полирования оптических заготовок. 2 табл.

 

Изобретение относится к технологии оптического приборостроения, в частности к получению полировальных композиций для обработки оптических материалов с автоматической подачей полировальной композиции в зону полирования.

Химический состав полировальной суспензии оказывает значительное влияние на интенсивность полирования и качество полированной поверхности.

Для полирования большинства оптических материалов в качестве дисперсионной среды полировальных суспензий применяют воду, в которой по мере необходимости растворяют различные реагенты - ускорители полирования, стабилизаторы суспензии и антивспениватели (Г.С. Ходаков, Н.Л. Кудрявцева. Физико-химические процессы полирования оптического стекла. Москва, Машиностроение, 1985, стр. 131). Подбором полировальной среды можно увеличить скорость полирования, сохраняя высокое качество полированной поверхности.

Известно применение сернокислого цинка в качестве добавки в суспензию крокуса (одна из форм окси железа Fe2O3) при полировании листового стекла для повышения производительности станков (Технология стекла. Под редакцией И.И. Китайгородского, Государственное издательство по строительству, архитектуре и строительным материалам, Москва, 1961, стр. 199).

Однако этот способ не применим для полирования оптических стекол полировальной суспензией на основе окиси церия.

Известна полировальная композиция, полученная способом смешения полировального порошка окиси церия с водой и введения в суспензию сернокислого цинка (JU 1420933 А1, МПК C09G 1/02, дата приоритета 10.03.86), но эта композиция применима только для финишного полирования пластин на замшевых полировальниках. При полировании линз на смоляных полировальниках с автоматической подачей суспензии пенообразование возникает уже через 8 часов работы, так как добавка сернокислого цинка обеспечивает только агрегативную и седиментационную устойчивость суспензии, не являясь пеногасителем.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является полировальная композиция, включающая водную суспензию полирующего порошка - полирита и полиоксиалкиленгликоля в качестве полиорганосилоксановой добавки при следующем соотношении компонентов, вес.%: полиоксиалкиленгликоль 0,01-0,03, водная суспензия полирующего порошка в расчете на 10%-ную суспензию - остальное (RU 2540302 С2, МПК С09С 1/02, дата приоритета 25.06.2013).

Недостатком композиции является то, что она позволяет только увеличить время непрерывной работы полировальных станков, не решая задачи сокращения времени полирования линз при одинаковых режимах, сохраняя высокое качество полированной поверхности.

Технический результат изобретения заключается в создании полировальной композиции, обеспечивающей расширение технологических возможностей - ускоряющей полирование линз при сохранении высокого качества полированной поверхности.

Указанный технический результат достигается тем, что разработанная полировальная суспензия, включающая водную суспензию полирующего порошка - полирита и пеногасящую добавку - полиоксиалкиленгликоль, содержит дополнительно цинк сернокислый при следующем соотношении компонентов, вес.%: цинк сернокислый 0,5; полиоксиалкиленгликоль 0,01-0,03; водная суспензия полирующего порошка в расчете на 10%-ную суспензию - остальное.

Заявляемая полировальная суспензия отличается от известной введением дополнительно цинка сернокислого. Испытания опытных образцов показали, что введение в состав полировальной суспензии сернокислого цинка позволяет сократить продолжительность полирования, сохраняя высокое качество полированной поверхности, неизменную работоспособность полировальной суспензии, предотвращая осаждение твердой фазы суспензии, поддерживая полирит во взвешенном состоянии. Это способствует достаточной концентрации полировального реагента в зоне обработки.

В качестве полирующего порошка используется твердый раствор оксидов редкоземельных металлов: церия СеO2 - 60-91%; лантана La2O3 - 2-30%; смеси неодима, празеодима и самария Nd2O3+Pr6O11+Sm2O3 - 7-18%. Он представляет собой кристаллический мелкодисперсный порошок с прямоугольной или шестигранной формой частиц с отношением толщины к диаметру 1:10, имеющий кубооктаэдрический габитус с ярко выраженным зернистым строением. Плотность полирующего порошка - 6,2-7,1 г/см3; размер зерна - 0,4-0,8 мкм; водородный показатель среды рН 6,2-7,1; удельная поверхность полирующего порошка SБЭТ=3,9-5,4 м2/г.

В качестве пеногасящей добавки используется полиоксиалкиленгликоль. Полиоксиалкиленгликоль - высокомолекулярное анионное поверхностно-активное вещество с молекулярной массой 2200. Представляет собой вязкую жидкость от бесцветного до светло-коричневого цвета с рН 6,5-9,0 и динамической вязкостью не менее 500 мПа⋅с.

Сернокислый цинк - ZnSO42O, ГОСТ4174-77, с молекулярным весом 287,56, представляет собой бесцветные ромбические кристаллы с удельным весом 1,96 г/см3. Очень легко растворим в воде, растворимость в воде при 25°С составляет 36,6%, не растворим в спирте. Наибольшее количество допустимых примесей - 0,28%.

Приготовление полировальной суспензии осуществляется следующим образом. Полирующий порошок заливают при перемешивании в не окисляющейся емкости горячей водой (80-90°С) так, чтобы порошок был полностью покрыт водой, закрывают крышкой и оставляют до полного остывания. Затем полученный осадок промывают и фильтруют через капроновое сито с размером ячеек 0,8 мкм. Полученный фильтрат разделяют на твердую и жидкую фракции, твердую фракцию разбавляют водой до получения необходимой плотности полирующей суспензии из расчета 1 кг полирующего порошка на 10 литров воды. Плотность полученной суспензии должна быть 1,02-1,04 г/см3. Контроль плотности проводится ареометром. Затем в суспензию вводят сернокислый цинк, растворив его сначала в 250 г воды и еще раз проконтролировав плотность полирующей суспензии. После этого при температуре 25°С измеряют динамическую вязкость полиоксиалкиленгликоля. Измерение производят на шариковом вискозиметре Хепплера по ОСТ6-05-422-76. Динамическая вязкость должна быть не менее 500 мПа⋅с. Затем полиоксиалкиленгликоль вводят в суспензию в качестве пеногасящей добавки в количестве 0,01-0,03 вес.% и тщательно перемешивают.

Примеры. Для экспериментальной проверки заявляемой суспензии были приготовлены 5 образцов, состав которых приведен в таблице 1.

Для сравнительных испытаний известного и предлагаемого составов были взяты линзы. Линзы обрабатывались блоками, были наклеены эластичным способом неклеечными смолами с пекоканифольной основой и основой из инден-кумароновой смолы с наполнителями из талька и графита, имеющими температуру размягчения 104-109°С.

В качестве полировальной подложки применялась пекоканифольная смола с твердостью 6-17 ед. МИВСК с наполнителями из древесной муки.

Полирование линз проводилось на станках 3ШП-320, 6ШП-200 с автопитанием при следующих режимах: удельное давление полировального инструмента на стекло - 50-100 кГс/см2; скорость вращения полировальника - 200-250 об/мин; частота качания поводка - 100-120 двойных ходов/мин. Выход годных деталей составил 80-90%, что является базовым.

Характеристики линз и результаты испытаний представлены в таблице 2.

Введение в состав полировальной суспензии сернокислого цинка обеспечивает сокращение длительности полирования на одинаковых режимах, сохраняя высокое качество полированной поверхности.

Оптимальным является выбранное соотношение компонентов по образцам 3 и 5. Дальнейшее расширение пределов процентного содержания сернокислого цинка не целесообразно ввиду незначительного сокращения времени полирования.

Полировальная суспензия, содержащая водную суспензию полирующего порошка - полирита и пеногасящую добавку - полиоксиалкиленгликоль, отличающаяся тем, что дополнительно содержит цинк сернокислый семиводный при следующем соотношении компонентов, вес.%: цинк сернокислый семиводный 0,5; полиоксиалкиленгликоль 0,01-0,03; водная суспензия полирующего порошка в расчете на 10 мас.%-ную суспензию - остальное.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к композиции для химико-механической полировки (СМР). Композиция содержит (А) неорганические частицы, органические частицы или их смесь, или их композит, где частицы находятся в форме кокона, (В) амфифильное неионное поверхностно-активное вещество на основе полиоксиэтилен-полиоксипропиленового алкилового простого эфира в виде смеси молекул, содержащих в среднем алкильную группу, имеющую от 10 до 16 атомов углерода, от 5 до 20 оксиэтиленовых мономерных звеньев (b21) и от 2 до 8 оксипропиленовых мономерных звеньев (b22) в случайном распределении, (C) карбонатную или гидрокарбонатную соль, (D) спирт и (М) водную среду.

Изобретение по существу относится к композиции для химико-механической полировки (СМР). Композиция содержит: (А) неорганические частицы, органические частицы, или их смесь, или их композит, где частицы находятся в форме кокона, (В) амфифильное неионное поверхностно-активное вещество полиоксиэтилен-полиоксипропилен алкиловый простой эфир как смесь молекул, содержащую, в среднем, алкильную группу, имеющую от 10 до 16 атомов углерода, от 5 до 20 оксиэтиленовых мономерных звеньев (b21) и от 2 до 8 оксипропиленовых мономерных звеньев (b22) в случайном распределении, (С) ароматическое соединение, содержащее на ароматическое кольцо по меньшей мере одну кислотную группу (Y) и по меньшей мере одну другую функциональную группу (Z), которая отлична от кислотной группы (Y), и (М) водную среду.

Изобретение относится к водным суспензиям для полирования сапфировых подложек. Полирующая суспензия содержит, мас.

Изобретение относится к композиции для химико-механического полирования (СМР) и ее применению при полировании подложек полупроводниковой промышленности. Композиция содержит частицы оксида церия, белок, содержащий цистеин в качестве аминокислотной единицы, и водную среду.

Изобретение относится к составам на основе оксидов для абразивной обработки поверхностей и может быть использовано для удаления загрязнений и коррозии, окалины, старой краски, струйной очистки зданий и сооружений, нефтеналивных емкостей, отложений морских и речных судов.

Изобретение относится к механической обработке изделий на основе алюминия. Описана жидкая полировальная паста для обработки изделий на основе алюминия, включающая абразивный материал, триэтаноламин, стеариновую кислоту, жидкое натриевое стекло и воду, в которой в качестве абразивного материала используют отходы от полирования и шлифования оптических стекол при следующем соотношении компонентов, мас.%: отходы от полирования и шлифования оптических стекол - 30, стеариновая кислота - 7, жидкое натриевое стекло - 2, триэтаноламин - 2, вода - остальное.

Изобретение относится к формованной керамической абразивной частице. Формованная керамическая абразивная частица содержит первую поверхность, вторую поверхность и периферийную поверхность.
Изобретение относится к полирующим составам и может быть использовано при полировке подложек из твердых и хрупких материалов. Полирующий состав содержит, по меньшей мере, воду и диоксид кремния.

Изобретение относится к механической обработке деталей из цветных, нержавеющих и твердых сплавов. Жидкая полировальная паста включает абразивный материал, триэтаноламин, стеариновую кислоту, жидкое натриевое стекло и воду.

Изобретение относится к водным полирующим композициям для полирования материалов подложек электрических, высокой точности механических и оптических устройств. Водная полирующая композиция содержит (A) по меньшей мере одно растворимое в воде или диспергируемое в воде соединение, выбранное из солей N-замещенных N'-гидрокси-диазений-оксидов, и (В) абразивные частицы, содержащие оксид церия или состоящие из него.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для упрочнения деталей из жаропрочных сплавов. Упрочнение деталей проводят дробеструйной обработкой шариками и микрошариками твердостью HRC 60-64, при давлении 0,6 МПа.

Изобретение относится к модификации поверхности инструмента из быстрорежущих сталей и твердых сплавов, в частности к способу формирования на поверхности твердого сплава износостойкого покрытия с микротвердостью не менее 2800 кГ/мм2, и может найти применение для холодной и горячей механической обработки, например, резанием металлов и металлических сплавов, используемых в машиностроении и горном деле.

Изобретение относится к микромеханическому компоненту часового механизма (1), включающего в себя металлическое изделие, сформированное из однокомпонентного материала.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при шлифовании торцов деталей класса колец с малой осевой жесткостью. Осуществляют выставление кольца на магнитном столе станка по индикатору при его вращении и шлифование первого и второго торцов кольца периферией круга методом врезания с устранением неплоскостности.

Изобретение относится к области механической обработки алмазов, в частности ультразвуковой обработки, и может быть использовано при шлифовании алмазных пленок, имеющих внешний слой из поликристаллических алмазов на поверхности основания.

Изобретение относится к композиции для химико-механического полирования (СМР) и ее применению при полировании подложек полупроводниковой промышленности. Композиция содержит частицы оксида церия, белок, содержащий цистеин в качестве аминокислотной единицы, и водную среду.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для многоступенчатого шлифования изделий из твердых минеральных материалов с использованием робота.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для абразивной обработки плоскостей деталей с низкими параметрами шероховатости без рисок на обработанной поверхности.

Изобретение относится к импульсному электронно-пучковому полированию поверхности металлических изделий, полученных селективным спеканием порошка. На поверхность изделия с исходной шероховатостью воздействуют импульсным пучком в вакууме при давлении (2-5)⋅10-2 Па, энергии электронов 15-25 кэВ, длительности импульсов 150-200 мкс и плотности энергии в импульсе 40-60 Дж/см2.

Изобретение относится к обработке материалов шлифованием и может быть использовано для оценки режущих свойств абразивного материала шлифовальных кругов. Осуществляют закрепление кольца, имеющего базовую наружную поверхность, на планшайбе шлифовального круга соосно с его рабочей поверхностью Обрабатываемый образец устанавливают на поверхности стола станка, используемой в качестве дополнительной базовой поверхности, и шлифуют.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для обработки оптических материалов. Полировальная суспензия содержит водную суспензию полирующего порошка - полирита, полиоксиалкиленгликоль в качестве пеногасящей добавки и цинк сернокислый семиводный, сокращающий время обработки оптических заготовок, при следующем соотношении компонентов, вес.: цинк сернокислый 0,5; полиоксиалкиленгликоль 0,01-0,03; водная суспензия полирующего порошка в виде 10-ной суспензии с плотностью 1,02-1,04 гсм3 - остальное. Технический результат – сокращение времени полирования оптических заготовок. 2 табл.

Наверх