本發(fā)明涉及研磨、拋光加工領(lǐng)域，具體來說，涉及一種纖維素納米纖維基研磨液及其制備方法。

背景技術(shù)：

聚晶金剛石復(fù)合片是將聚晶金剛石層通過高溫高壓方法燒結(jié)在硬質(zhì)合金基底上的一種超硬復(fù)合材料，其兼具有金剛石的極高耐磨性和硬質(zhì)合金的高抗沖擊性能，因而廣泛應(yīng)用于汽車、航空、航天、建材等領(lǐng)域的精密加工。然而聚晶金剛石層的高硬度給其本身加工帶來了很大困難。目前，聚晶金剛石復(fù)合片的表面精整加工主要是以研磨為主。粗磨一般用大顆粒金剛石研磨料研磨精整，金剛石的粒度約為180微米。為了達(dá)到研磨的精度，以及生產(chǎn)方便，要求研磨液對(duì)磨料具有良好的懸浮分散能力，目前普通的研磨液達(dá)不到對(duì)大粒度磨料能真正地長時(shí)間懸浮起來的要求。

隨著通訊高頻化、存儲(chǔ)超大容量化、信息材料及元件的表面粗糙度要求達(dá)到1nm左右或以下，這就對(duì)磨料及研磨拋光液提出了更高的要求。納米金剛石以及納米磨料對(duì)于提高工件的加工效率以及表面光潔度方面有著極為重要的優(yōu)勢，特別是納米金剛石的球形與橢球形外貌決定了拋光時(shí)不會(huì)對(duì)工件產(chǎn)生劃痕，這是其他拋光液難以達(dá)到的。然而納米級(jí)較小的顆粒容易團(tuán)聚，這是制備納米級(jí)研磨拋光液的難點(diǎn)，目前研制的納米金剛石研磨拋光液及其制造方法，組份多，制備工藝復(fù)雜，仍然限制其使用。

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種纖維素納米纖維基研磨液及其制備方法，能夠使大粒度研磨料和納米級(jí)拋光料穩(wěn)定均勻分散，組份簡單，制備工藝簡單。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種纖維素納米纖維基研磨液，按質(zhì)量百分比計(jì)算，所述研磨液由以下組分制成：研磨料0.1~40%，纖維素納米纖維0.05~1%，ph調(diào)節(jié)劑0.0~1.0%，防腐劑0.0~1.0%，有機(jī)溶劑0.0~10%和去離子水47~98.5%。

進(jìn)一步地，所述纖維素納米纖維直徑為5~10納米，長度為1~3微米。

進(jìn)一步地，所述研磨料包括以下物質(zhì)中的一種或幾種：氧化鋁、氧化硅、氧化鈰、氧化鉻、氮化硅、碳化硼、氧化鋯、金剛石。

進(jìn)一步地，所述防腐劑選自以下中的一種：bit-20、卡松、苯甲酸鈉、氯化鈉、碳酸鈉。

進(jìn)一步地，所述金剛石的粒度為0.01~200微米。

進(jìn)一步地，所述氧化鋁、氧化硅、氧化鈰、氧化鉻、碳化硼、氧化鋯、氮化硅的粒度為0.01~50微米。

進(jìn)一步地，所述ph值調(diào)節(jié)劑選自以下中的一種或多種：氫氧化鉀、氫氧化鈉、氨水、三乙醇胺、鹽酸、硫酸、硼酸。

一種纖維素納米纖維基研磨液的制備方法，包括如下步驟：

s1.按照以下質(zhì)量組分準(zhǔn)備原材料：研磨料0.1~40%，纖維素納米纖維0.05~1%，ph調(diào)節(jié)劑0.0~1.0%，防腐劑0.0~1.0%，有機(jī)溶劑0.0~10%和去離子水47~98.5%；

s2.取一部分所述的去離子水，按照每100質(zhì)量份的去離子水加入1~5質(zhì)量份的纖維素納米纖維配制纖維素納米纖維溶膠；

s3.將步驟s1和步驟s2中除ph調(diào)節(jié)劑和防腐劑以外的材料充分混合均勻；

s4.加入ph調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)研磨液ph值，調(diào)節(jié)范圍2~12，并加入防腐劑。

進(jìn)一步地，所述步驟s3中充分混合均勻的方式是使用超聲波分散。

進(jìn)一步地，所述步驟s3中充分混合均勻的方式是攪拌混合均勻。

本發(fā)明的有益效果：通過在研磨液的組份中采用纖維素納米纖維，纖維素納米纖維同時(shí)具有分散、懸浮和觸變性能，是研磨液的理想懸浮分散觸變劑，纖維素納米纖維既可制備大顆粒磨料的研磨液，也可以制備納米級(jí)拋光液。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1：s1.配制纖維素納米纖維溶膠：采用自制的纖維素納米纖維,直徑為5~10納米，長度為1~3微米，按照每100質(zhì)量份的去離子水加入5質(zhì)量份的纖維素納米纖維配制纖維素納米纖維溶膠靜止待用；

s2.取s1配制的纖維素納米纖維溶膠20克，加入去離子水40克，粒度為200微米金剛石40克，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颍粗苽涞玫礁呷芏却箢w粒金剛石研磨液。此研磨液可用于聚晶金剛石復(fù)合片研磨精整。

實(shí)施例2：s1.配制纖維素納米纖維溶膠：采用自制的纖維素納米纖維,直徑為5~10納米，長度為1~3微米，按照每100質(zhì)量份的去離子水加入1質(zhì)量份的纖維素納米纖維配制纖維素納米纖維溶膠，靜止待用；

s2.取s1配制的纖維素納米纖維溶膠50克，加入去離子水10克，乙二醇10克，粒度為70微米金剛石30克，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颍粗苽涞玫礁呷芏却箢w粒金剛石研磨液。此研磨液可用于聚晶金剛石復(fù)合片研磨精整。

實(shí)施例3：s1.配制纖維素納米纖維溶膠：采用自制的纖維素納米纖維,直徑為5~10納米，長度為1~3微米，按照每100質(zhì)量份的去離子水加入5質(zhì)量份的纖維素納米纖維配制纖維素納米纖維溶膠，靜止待用；

s2.取s1配制的纖維素納米纖維溶膠10克，加入去離子水60克，丙二醇10克，粒度為45微米金剛石20克，利用超聲波分散均勻，即制備得到高溶度大顆粒金剛石研磨液。此研磨液可用于聚晶金剛石復(fù)合片研磨精整。

實(shí)施例4：s1.配制纖維素納米纖維溶膠：采用自制的纖維素納米纖維,直徑為5~10納米，長度為1~3微米，按照每100質(zhì)量份的去離子水加入1質(zhì)量份的纖維素納米纖維配制纖維素納米纖維溶膠，靜止待用；

s2.取s1配制的纖維素納米纖維溶膠30克，加入去離子水49克，乙二醇10克，粒度為15微米金剛石5克，粒度為15微米氧化鋁3克，粒度為15微米碳化硅2克，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，然后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鈉水溶液0.5克，調(diào)節(jié)ph值為10，最后加入0.5克卡松，然后充分?jǐn)嚢杈鶆?即制備得到纖維素納米纖維基研磨液。

實(shí)施例5：s1.配制纖維素納米纖維溶膠：采用自制的纖維素納米纖維,直徑為5~10納米，長度為1~3微米，按照每100質(zhì)量份的去離子水加入1質(zhì)量份的纖維素納米纖維配制纖維素納米纖維溶膠，靜止待用；

s2.取s1配制的纖維素納米纖維溶膠5克，加入去離子水83.9克，乙二醇10克，粒度為0.01微米金剛石0.1克，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?。然后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鉀水溶液0.5克，調(diào)節(jié)ph值為9，最后加入0.5克bit-20，然后充分?jǐn)嚢杈鶆蚣粗苽涞玫嚼w維素納米纖維基研磨液，bit-20是一種新一代廣譜型防腐劑，主要有效成份是bit，bit的化學(xué)名稱是1,2-苯并異噻唑-3-酮。

實(shí)施例6：s1.配制纖維素納米纖維溶膠：采用自制的纖維素納米纖維,直徑為5~10納米，長度為1~3微米，按照每100質(zhì)量份的去離子水加入1質(zhì)量份的纖維素納米纖維配制纖維素納米纖維溶膠，靜止待用；

s2.取s1配制的纖維素納米纖維溶膠15克，加入去離子水73克，乙二醇10克，粒度為6微米金剛石1克，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?。然后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鉀水溶液0.5克，調(diào)節(jié)ph值為9，最后加入0.5克bit-20，然后充分?jǐn)嚢杈鶆?即制備得到纖維素納米纖維基研磨液。

實(shí)施例7：s1.配制纖維素納米纖維溶膠：采用自制的纖維素納米纖維,直徑為5~10納米，長度為1~3微米，按照每100質(zhì)量份的去離子水加入1質(zhì)量份的纖維素納米纖維配制纖維素納米纖維溶膠，靜止待用；

s2.取s1配制的纖維素納米纖維溶膠10克，加入去離子水78.5克，乙二醇10克，粒度為3微米金剛石0.5克，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?然后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鉀水溶液0.5克，調(diào)節(jié)ph值為9，最后加入0.5克bit-20，然后充分?jǐn)嚢杈鶆?即制備得到纖維素納米纖維基研磨液。

實(shí)施例8：s1.配制纖維素納米纖維溶膠：采用自制的纖維素納米纖維,直徑為5~10納米，長度為1~3微米，按照每100質(zhì)量份的去離子水加入1質(zhì)量份的纖維素納米纖維配制纖維素納米纖維溶膠，靜止待用；

s2.取s1配制的纖維素納米纖維溶膠20克，加入去離子水68克，乙二醇10克，粒度為2微米氧化鋁1克，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?然后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鉀水溶液0.5克，調(diào)節(jié)ph值為10，最后加入0.5克bit-20，然后充分?jǐn)嚢杈鶆颍粗苽涞玫嚼w維素納米纖維基研磨液。

實(shí)施例9：s1.配制纖維素納米纖維溶膠：采用自制的纖維素納米纖維,直徑為5~10納米，長度為1~3微米，按照每100質(zhì)量份的去離子水加入1質(zhì)量份的纖維素納米纖維配制纖維素納米纖維溶膠，靜止待用；

s2.取s1配制的纖維素納米纖維溶膠20克，加入去離子水49克，乙二醇10克，粒度為0.1微米氧化硅20克，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，然后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鉀水溶液0.5克，調(diào)節(jié)ph值為10，最后加入0.5克bit-20，然后充分?jǐn)嚢杈鶆?，即制備得到纖維素納米纖維基研磨液。

實(shí)施例10：s1.配制纖維素納米纖維溶膠：采用自制的纖維素納米纖維,直徑為5~10納米，長度為1~3微米，按照每100質(zhì)量份的去離子水加入1質(zhì)量份的纖維素納米纖維配制纖維素納米纖維溶膠，靜止待用；

s2.取s1配制的纖維素納米纖維溶膠20克，加入去離子水49克，乙二醇10克，粒度為0.5微米氧化鈰20克，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颍缓蠹尤胭|(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸水溶液0.5克，調(diào)節(jié)ph值為4，最后加入0.5克苯甲酸鈉，然后充分?jǐn)嚢杈鶆颍粗苽涞玫嚼w維素納米纖維基研磨液。

實(shí)施例11：s1.配制纖維素納米纖維溶膠：采用自制的纖維素納米纖維,直徑為5~10納米，長度為1~3微米，按照每100質(zhì)量份的去離子水加入1質(zhì)量份的纖維素納米纖維配制纖維素納米纖維溶膠，靜止待用；

s2.取s1配制的纖維素納米纖維溶膠20克，加入去離子水59克，乙二醇10克，粒度為0.5微米氧化鋯10克，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，然后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鉀水溶液0.5克，調(diào)節(jié)ph值為10，最后加入0.5克bit-20，然后充分?jǐn)嚢杈鶆?，即制備得到纖維素納米纖維基研磨液。

實(shí)施例12：s1.配制纖維素納米纖維溶膠：采用自制的纖維素納米纖維,直徑為5~10納米，長度為1~3微米，按照每100質(zhì)量份的去離子水加入1質(zhì)量份的纖維素納米纖維配制纖維素納米纖維溶膠，靜止待用；

s2.取s1配制的纖維素納米纖維溶膠20克，加入去離子水68克，乙二醇10克，粒度為2微米氧化鉻1克，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，然后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鉀水溶液0.5克，調(diào)節(jié)ph值為10之間，最后加入0.5克bit-20，然后充分?jǐn)嚢杈鶆?即制備得到纖維素納米纖維基研磨液。

實(shí)施例13：s1.配制纖維素納米纖維溶膠：采用自制的纖維素納米纖維,直徑為5~10納米，長度為1~3微米，按照每100質(zhì)量份的去離子水加入1質(zhì)量份的纖維素納米纖維配制纖維素納米纖維溶膠,靜止待用；

s2.取s1配制的纖維素納米纖維溶膠20克，加入去離子水68克，乙二醇10克，粒度為2微米氮化硅1克，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?然后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鉀水溶液0.5克，調(diào)節(jié)ph值為9，最后加入0.5克bit-20，然后充分?jǐn)嚢杈鶆?即制備得到纖維素納米纖維基研磨液。

綜上所述，借助于本發(fā)明的上述技術(shù)方案，通過在研磨液的組份中采用纖維素納米纖維，纖維素納米纖維同時(shí)具有分散、懸浮和觸變性能，是研磨液的理想懸浮分散觸變劑，纖維素納米纖維既可制備大顆粒磨料的研磨液，也可以制備納米級(jí)拋光液。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。