一種用于藍寶石晶體掏棒的冷卻液制造技術

本發明專利技術涉及一種用于藍寶石晶體掏棒的冷卻液，可用于用作LED襯底的藍寶石等材料的掏棒工序。冷卻液主要由潤滑劑、分散劑、防銹劑、殺菌劑、消泡劑和水組成。其組分及質量份數為：潤滑劑5～30、分散劑1～10、防銹劑0.1～5、殺菌劑0.5～2、消泡劑0.1~0.5，去離子水余量。本發明專利技術具有優良的潤滑性、冷卻性、防銹性和排屑性。能滿足藍寶石晶體掏棒的同時，使晶棒表面性狀良好，有效提高晶棒合格率。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術涉及一種用于藍寶石晶體掏棒的冷卻液，可用于用作LED襯底的藍寶石等材料的掏棒工序。冷卻液主要由潤滑劑、分散劑、防銹劑、殺菌劑、消泡劑和水組成。其組分及質量份數為：潤滑劑5～30、分散劑1～10、防銹劑0.1～5、殺菌劑0.5～2、消泡劑0.1~0.5，去離子水余量。本專利技術具有優良的潤滑性、冷卻性、防銹性和排屑性。能滿足藍寶石晶體掏棒的同時，使晶棒表面性狀良好，有效提高晶棒合格率。【專利說明】—種用于藍寶石晶體掏棒的冷卻液
本專利技術涉及ー種用于藍寶石晶體掏棒的冷卻液，屬于藍寶石切割用冷卻液的合成
。技術背景藍寶石，是剛玉寶石中除紅色的紅寶石之外，其它顏色剛玉寶石的通稱，主要成分是氧化鋁。藍寶石晶體具有優異的光學性能、機械性能和化學穩定性，強度高、硬度大、耐沖刷，可在接近2000°C高溫的惡劣條件下工作，因而被廣泛的應用于紅外軍事裝置、衛星空間技術、高強度激光的窗ロ材料。藍寶石晶體因其具有獨特的晶格結構、優異的力學性能、良好的熱學性能而用于半導體照明產業，如LED，LED能使發光效率提高近10倍，壽命是傳統燈具的20倍以上，兼有緑色、環保等優點。目前藍寶石襯底占全球80%市場份額。藍寶石的硬度達到莫氏9級，僅次于金剛石。因此其加工過程存在低效、高損傷等問題，在藍寶石晶體掏棒エ序中常常出現因冷卻液潤滑性能不好而降低刀具壽命的情況。CN102806609A公開了ー種高效低成本藍寶石晶體圓棒掏棒方法，解決了現有掏棒方法排屑效果差、冷卻液不能大量到達掏棒部位的問題，但其忽略了冷卻液在加工過程中的作用。研究表明，在加工過程中粉屑容易具體，不易將粉屑排離出工作區；由于藍寶石掏棒過程中冷卻液用大量自來水稀釋，設備和刀具極易生銹；冷卻液工作過程中產生的的氣泡會影響冷卻液的冷卻、排屑能力，給加工帶來不利。
技術實現思路
為了解決上述技術問題，經過`深入研究發現:通過加入分散劑，可以有效改善冷卻液的潤濕分散性能，從而提高其排屑能力；通過加入潤滑劑可以顯著改善冷卻液的潤滑性能，尤其是在藍寶石晶體掏棒過程中，可以大幅提高冷卻性和刀具表面質量；加入防銹劑則可以在刀具和設備表面形成分子膜保護層，有效解決設備易生銹問題；加入消泡劑可減少或避免掏棒過程中冷卻液產生氣泡，使掏棒過程更加順暢。因此，一方面本專利技術的目的是提供ー種適用于藍寶石晶體掏棒的冷卻液，該冷卻液，主要由潤滑劑、分散劑、防銹劑、殺菌劑、消泡劑和水組成，其組分及質量份數為: 潤滑劑5~30 分散劑I~10 防銹劑0.1~5 殺菌劑0.5~2 消泡劑0.r0.5去離子水余量； 其中所述的潤滑劑是聚氧こ(丙)烯醚中的ー種或多種，聚氧こ(丙)烯醚類潤滑劑可以由下述簡式表示: R[ (CH2CH2O)k (CH3CH2CH2O)JH (a) ；其中，k、m取(T30的實數，且k和m不同時為O，R為單(多)元烷氧基、單(多)元胺基、烷基酸酯基或者為烷基苯氧基。所述k優選取1~15的實數，m取(T20的實數；R為C數小于20的單(多)元烷氧基、單(多)兀胺基、烷基酸酷基或者為烷基苯氧基。所述潤滑劑其質量份數為10~20。/0。 所述的聚氧こ(丙)烯醚類潤滑劑(a)中的こ氧基、丙氧基鏈段的排列方式為嵌段或無規雜嵌。再一方面，所述的分散劑可以是烷基氫氧化銨、聚乙二醇、堿金屬磷酸鹽中的ー種或多種。 再一方面，所述的防銹劑可以是、水楊酸三こ醇胺、磺化蓖麻油三こ醇胺、油酸三こ醇胺、硫脲、硼酸、苯并三氮唑中的ー種或多種。再一方面，所述的殺菌劑可以是苯甲酸鈉、苯并異噻唑啉酮、均三嗪、三丹油中的ー種或多種。再一方面，所述的消泡劑可以聚丙二醇、二甲基硅油、聚醚改性有機硅中的ー種或多種。與現有技術相比，本專利技術的有益效果主要在于: 1.本產品具有優秀的潤滑、冷卻、防銹和分散性能，適用于藍寶石晶體掏棒加工，對提高排屑性和保護刀具均有良好效果。2.本產品無毒無害,對環境友好。【具體實施方式】本專利技術為ー種用于藍寶石晶體掏棒的冷卻液，主要由潤滑劑、分散劑、防銹劑、殺菌劑、消泡劑和去離子水組成。在本專利技術冷卻液中添加潤滑劑可以大幅降低刀具和藍寶石晶體之間的摩擦，一方面可以減少摩擦熱產生，提高冷卻性能，另ー方面可以有效地保護刀具，延長刀具壽命。所述的潤滑劑通式為:R[(CH2CH2O)k (CH3CH2CH2O)JH (a)其中，k、m 取 0~30 的實數，且k和m不同時為0 ;R為單(多)元烷氧基、單(多)元胺基、烷基酸酯基或者為烷基苯氧基。優選k取f 15的實數，m取(T20的實數ポ為C數小于20的單(多)元烷氧基、單(多)元胺基、烷基酸酯基或者為烷基苯氧基。其質量百分比范圍為5~30%，優選范圍1(T20%。當潤滑劑質量百分比小于5%吋，潤滑效果不佳；當潤滑劑百分比大于30%吋，將影響冷卻液的冷卻效果。在本專利技術冷卻液中添加分散劑可以提高冷卻液對藍寶石粉屑的潤濕分散性能，從而將粉屑帶離切割區，使加工過程更順暢。所述的分散劑優選四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、聚乙二醇2001000，三聚磷酸鈉、六偏磷酸鉀中的ー種或多種。添加質量百分比范圍1-10%，當分散劑用量小于1%，很難起到排屑作用；而當分散劑用量超過10%，將影響冷卻液的潤滑性能。通常冷卻液使用過程中通常會加入自來水稀釋，這樣容易使設備生銹，在本專利技術冷卻液中添加防銹劑，可以有效解決上述問題。在本專利技術優選的實施方案中，防銹劑選自水楊酸三こ醇胺、磺化蓖麻油三こ醇胺、油酸三こ醇胺、硫脲、硼酸、苯并三氮唑中的ー種或多種。其質量百分比范圍為0.1飛％，優選范圍廣5%，在優選該范圍內，冷卻液具有良好的防銹效果。在本專利技術的冷卻液中添加殺菌劑可以有效解決冷卻液在存放或使用過程中因滋生細菌而變質的問題。在本專利技術的優選實施方案中，殺菌劑為選自苯甲酸鈉、苯并異噻唑啉酮、均三嗪、三丹油中的ー種或多種。質量百分比范圍為0.5~2%。當殺菌劑的添加量小于0.5%時，無法起到殺滅細菌的作用，而當殺菌劑添加量大于2%吋，將影響冷卻液的環境友好性。在本專利技術的冷卻液中添加消泡劑可以有效解決冷卻液在使用過程中的發泡問題。在本專利技術的優選實施方案中，消泡劑為選自聚丙二醇、二甲基硅油、聚醚改性有機硅中的ー種或多種。優選聚丙二醇1000和二甲基硅油。其質量百分比范圍為0.r0.5%，優選范圍為0.2^0.3%。在優選范圍內，消泡劑具有良好的抑泡消泡效果。在本專利技術加入去離子水可以有效提高冷卻液的冷卻性能。另外去離子水對于其他組分是良好溶剤。需要指出的是，本說明書中提及的各個質量百分數均是以冷卻液的總質量為基礎的百分數。下文中給出了本專利技術中所使用的各種原料和設備以及所采用的制備方法和測試方法的詳細說明。潤滑劑可以按照以下制備方法制備得到:在高壓反應器中加入適量引發劑和催化劑(根據反應器的大小比例及配比情況確定引發劑的最低加入量，催化劑量為成品量的0.05、.2%)，密封設備，之`后氮氣置換，升溫，當溫度達到8(T13(TC時通入少量環氧烷烴原料，當溫度升高壓カ下降說明引發反應，之后通入配比量(根據不同分子量的原料確定)的環氧烷烴原料，控制反應溫度在6(Tl80°C和釜內壓カ在0.2^0.6Mpa，待反應完畢，釜內壓カ逐漸下降至連續30分鐘不再下降后，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于藍寶石晶體掏棒的冷卻液，其特征在于，主要由潤滑劑、分散劑、防銹劑、殺菌劑、消泡劑和水組成，其組分及質量份數為：潤滑劑?????????????????????5～30分散劑?????????????????????1～10防銹劑?????????????????????0.1～5殺菌劑?????????????????????0.5～2消泡劑?????????????????????0.1~0.5去離子水????????????????????余量???????；???其中所述的潤滑劑是聚氧乙（丙）烯醚中的一種或多種，聚氧乙（丙）烯醚類潤滑劑可以由下述簡式表示：R[（CH2CH2O）k（CH3CH2CH2O）m]H（a）?????；其中，k、m取0~30的實數，且k和m不同時為0，R為單（多）元烷氧基、單（多）元胺基、烷基酸酯基或者為烷基苯氧基。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱建民，劉兆濱，董振鵬，富揚，劉丙柱，
申請(專利權)人：奧克化學揚州有限公司，遼寧奧克化學股份有限公司，
類型：發明
國別省市：