油性碳化硅精密研磨拋光液的懸浮性研究.pdf

1、碳化硅(SiC)作為磨料被廣泛應(yīng)用在精密研磨拋光領(lǐng)域。然而，因碳化硅表面具有很強(qiáng)的親水疏油性，有關(guān)碳化硅懸浮性的報(bào)道僅局限在水性介質(zhì)范圍內(nèi)。隨著機(jī)械制造業(yè)對(duì)油基研磨液日益增長(zhǎng)的需求，無(wú)機(jī)粒子在油性介質(zhì)中的懸浮穩(wěn)定逐漸被各領(lǐng)域所關(guān)注。本文選用碳化硅微粉作為制備高性能精密研磨拋光液的磨料使用，重點(diǎn)研究其在油性介質(zhì)中的懸浮穩(wěn)定性能。
　　為解決碳化硅磨料在油性介質(zhì)中的懸浮穩(wěn)定性，本文從粉體改性和漿料分散兩方面入手。一方面，由于碳化硅微粉

2、的粒度小和比表面積大等特點(diǎn)，使其能量一直處于介穩(wěn)狀態(tài)，致使微粉極易發(fā)生凝結(jié)、團(tuán)聚，形成二次粒子。為解決微粉團(tuán)聚問(wèn)題，本文首先采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)對(duì)粉體表面進(jìn)行改性，其次對(duì)KH570改性的碳化硅粉進(jìn)行高溫下雙重包覆改性。另一方面，因粉體在油性介質(zhì)中的懸浮穩(wěn)定性較差，本文重點(diǎn)探討了超分散劑和增稠劑對(duì)其懸浮穩(wěn)定性的影響。
　　使用接觸角儀對(duì)偶聯(lián)劑改性粉體進(jìn)行親疏水性分析，確定偶聯(lián)劑改性的最佳工藝;利用XP

3、S、FT-IR和SEM對(duì)未改性粉體、偶聯(lián)劑改性粉體和雙重改性粉體進(jìn)行表面微觀結(jié)構(gòu)和形貌分析;通過(guò)對(duì)OP-7(烷基酚聚氧乙烯(7)醚）的TG-DSC分析，探討雙重包覆改性機(jī)制;最后，使用控制單一變量實(shí)驗(yàn)的方法確定雙酯、分散劑和增稠劑的最佳范圍或最佳用量。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在粉體改性方面，當(dāng)偶聯(lián)劑的含量2.4％、反應(yīng)時(shí)間5h和反應(yīng)溫度90℃時(shí)，得到的KH570改性的碳化硅粉體具有較好的疏水性;在高溫下采用化學(xué)氣相沉積方法，向最佳配方

4、的KH570改性的碳化硅粉上包覆OP-7后，雙重包覆粉體的接觸角從73.8°增加到136.4°，此現(xiàn)象說(shuō)明粉體的疏水性明顯提高。在漿料懸浮性能方面:經(jīng)實(shí)驗(yàn)所得，雙酯含量在15％時(shí)黏度指數(shù)最高，即對(duì)混合物的黏溫性能最好;分散劑用量在1％～3％范圍時(shí)，懸浮漿料的分散程度最好;蜂蠟的添加范圍在10％時(shí)漿料的懸浮穩(wěn)定性最好。因此，當(dāng)添加劑雙酯的用量為15％，分散劑的用量為1％～3％時(shí)，增稠劑的用量為10％時(shí)漿料將具有良好的黏溫性能和懸浮穩(wěn)定性。