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金剛石拋光液無機非金屬材料。

關鍵詞： 金剛石，拋光，硬脆材料，難加工，粗糙度

應用領域

各種難加工硬脆材料的研磨拋光

成果簡介

1. 光電子材料加工 現代科學技術所使用的單品硅、功能材料、陶瓷、寶石、光學玻璃及各種硬脆材料等均須拋光。目前占主導地位的是化學機械拋光。拋光液是化學機械拋光技術中的關鍵要素之一。 我國芯片製造能力達到全球的 30% 左右,但拋光材料（拋光液+拋光墊）國內企業生產的產品市場占有率分別僅占 10%左右。 現芯片拋光液多為SiO2，其pH=8.3～10.7（須現場調節）；強鹼性拋光液不利環保；金屬離子多，表面損傷層深。 納米金剛石拋光液加工藍寶石功效提高1～5倍。可使化學機械拋光過渡到機械拋光，有利環保。 我們研製的狗魚牌金剛石研磨拋光液獨特優勢：５nm～180μm 30餘種粒度系列拋光液；100nm的多晶拋光液拋光SiC晶體表面粗糙度Ra可以達到0.1～0.3nm（5μm×5μm區域）；靜置3個月無沉澱；在－20℃環境下運輸或存放不變質；選擇了最佳濃度以提高產品的性價比；也可根據用戶要求調節pH、粘度、顏色及金剛石的濃度；可製成單晶、多晶或類多晶以及懸浮液或非懸浮液；水性或油性；可對多種難加工的硬脆材料如SiC、Al2O3、Si、SiO2、CaF2、BeF2、Li3AlO3、Li3GaO3、Tb3GaO12、GeO2、Si3N4、ZrO2、BK7型玻璃等進行拋光。 高工效：1μm金剛石拋光液對白寶石的材料去除率＞30μm/h，Ra＜1nm。對SiC的粗拋的去除率為0.5-1.5μm/h，精拋的去除率為0.1-0.5μm/h， 2. 金屬及合金光整加工 用納米金剛石進行光整加工，可使表面粗糙度達到納米級。金剛石硬度最高可大幅提高功效，有利環保；同時會使表面強化。 大多為油性拋光液——拋光油。 使用狗魚牌金剛石研磨拋光油加工壓縮機零件，研磨3min後，表現粗糙度Ra由0.8↘0.1，拋光研磨時間較國際研磨拋光油節省時間50%以上。 邊使用邊光整加工：狗魚牌納米金剛石發動機油不僅可使發動機的動力性、經濟性和排放性明顯改善，而且發動機的粗糙度大幅降低和表面硬大幅提高。缸套表面硬度由345 HV0.1提高到377 HV0.1；軸瓦粗糙度由737.489nm降至529.863nm；進氣門搖臂粗糙度由487.143nm降至364.391nm。試驗表明摩擦副表面已經形成碳化物，這導致硬度增加摩擦係數降低。發動機缸套和活塞環均得到表面改性，使它們的表面強化；而對缸套、活塞環、軸瓦、進氣門搖臂和排氣門搖臂的光整加工效果遠超出人們的預料。 用於晶體加工的水基金剛石研磨拋光液[P].中國， ZL201310071571.X.2015.10.25授權。

經濟效益與社會效益

推廣應用國產金剛石研磨拋光液不僅使功效提高，而且產品質量更有保障，且價格僅為國外同類產品的幾分之一。更重要的是避免了被西方卡脖子，做到未雨綢繆。經濟效益和社會效益無法估量。

產品批量投放市場，將使我國晶體加工、金屬光整加工生產向前邁進一大步。在研磨拋光液研究方面不再單純地模仿和停留在理論探討上。