一種拋光液及拋光方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)加工與制造領(lǐng)域，涉及一種微晶玻璃零件的化學(xué)拋光技術(shù)，尤其涉及一種拋光液及拋光方法。
【背景技術(shù)】
[0002]微晶玻璃是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的新型光學(xué)材料，具有良好的機(jī)械性能和較高溫度下的化學(xué)穩(wěn)定性，已在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
[0003]伴隨著光電技術(shù)的發(fā)展，對光學(xué)元器件提出了更高的要求，尤其對特殊結(jié)構(gòu)零件的需求不斷增大。形狀、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜或精細(xì)薄小的玻璃零件和有狹小縫隙或孔洞的玻璃表面必須光滑，同時絕不能允許存在因機(jī)械加工導(dǎo)致殘余應(yīng)力和亞表面損傷等缺陷。
[0004]傳統(tǒng)機(jī)械拋光無法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的拋光，只能采用化學(xué)拋光。玻璃化學(xué)拋光首先利用拋光液對玻璃表面進(jìn)行選擇性侵蝕，然后及時除去侵蝕后生成的鹽類，獲得平滑、光潔的玻璃表面?；瘜W(xué)拋光不受零件表面形狀限制、加工效率高。
[0005]關(guān)于微晶玻璃化學(xué)拋光的公開報道非常少，矯靈艷等報道的微晶玻璃化學(xué)拋光的拋光(中和)液采用氟化物(氟化氨、氟化氫氨等)加入鹽酸和硫酸制備，未考慮微晶玻璃的結(jié)晶核的溶解，拋光后的表面粗糙度只有260nm。
[0006]影響微晶玻璃化學(xué)拋光的因素有拋光液的配比、溫度和拋光液與微晶玻璃的反應(yīng)時間，其中最主要的是化學(xué)拋光液的配置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，主要目的在于提供一種用于微晶玻璃化學(xué)拋光的拋光溶。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種拋光液，由氟鹽、氫氟酸、無機(jī)強(qiáng)酸和添加劑組成，所述的氟鹽為氟化銨、氟化氫銨中的一種或兩種，所述的無機(jī)強(qiáng)酸為鹽酸、硝酸、硫酸中的至少一種，所述的添加劑由丙三醇、乙二醇和十六烷基三甲基氯化銨混合而成。
[0009]所述的一種拋光液，各組份的質(zhì)量比為氟化氫銨:氫氟酸:鹽酸:硝酸:丙三醇:乙二醇:十六烷基三甲基氯化銨=26?29:24?28:9?10:4?5:20?22:8?10:0.1?0.5ο
[0010]所述的一種拋光液，各組份的質(zhì)量比為氟化氫銨:氫氟酸:鹽酸:硝酸:丙三醇:乙二醇:十六烷基三甲基氯化銨=28:26:10:4:22:10:0.1。
[0011]所述的一種拋光液，各組份的質(zhì)量比為氟化銨:氫氟酸:鹽酸:硝酸:丙三醇:乙二醇:十六烷基三甲基氯化銨=32?35:24?26:9?10:4?5:18?20:6?8:0.I?0.5 ο ο
[0012]本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于微晶玻璃化學(xué)拋光的拋光溶的制配方法。
[0013]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種拋光液的制配方法，包括下述步驟:
a)、按如上質(zhì)量比準(zhǔn)備各原料；
b)、按配方用天平稱取固體物質(zhì)氟化氫銨或氟化銨，以及十六烷基三甲基氯化銨；
C)、用量筒量取氫氟酸、鹽酸、硝酸、丙三醇、乙二醇，全部倒入聚四氟乙烯槽中混合； d)、將b)步驟的固體混合物全部緩慢加入c)步驟的混合溶液中，在加入過程中充分?jǐn)嚢?，形成透明的化學(xué)拋光液。
[0014]本發(fā)明的又一目的在于提供一種拋光溶的應(yīng)用，可以解決機(jī)械拋光無法完成的特殊結(jié)構(gòu)微晶玻璃零件的拋光問題，按照下述步驟拋光主要組成為L1-Al-Si的光微晶玻璃零件:
(I )，根據(jù)零件的形狀，選擇合適的工裝，對零件先用航空汽油浸泡超聲15分鐘，然后用堿性清洗液浸泡5分鐘，然后用30%硝酸溶液浸泡超聲15分鐘，最后用純水淋洗干凈；
(2)，用3M膜護(hù)住微晶玻璃零件不需要拋光的部位；
(3)，拋光溶液加熱到70±2°C并穩(wěn)定后，對微晶玻璃零件進(jìn)行拋光作業(yè)；
(4)，拋光完成后，進(jìn)行徹底的中和清洗，防止腐蝕鹽殘留。
[0015]進(jìn)一步，步驟(3)的具體內(nèi)容為:將裝有拋光液的聚四氟乙烯槽加蓋后放在水浴缸中加熱，待拋光液溫度達(dá)到70°C ±2°C并穩(wěn)定下來后放入用工裝固定的微晶玻璃零件，每隔2-3分鐘，轉(zhuǎn)動固定微晶玻璃零件的化學(xué)拋光工裝5次。微晶玻璃零件在拋光液中拋光15分鐘后取出，快速放入中和液。
[0016]更進(jìn)一步，步驟(4)的具體內(nèi)容為:中和液中用裹了脫脂棉的不銹鋼管捅洗零件所有內(nèi)孔，再放在15ΜΩ超純水的水龍頭下沖洗干凈。
[0017]再進(jìn)一步，步驟(4)中的中和液通過用量筒量取900ml超純水倒入聚四氟乙烯大燒杯中，再加入碳酸氫銨100g，充分?jǐn)嚢璧玫健?br>[0018]本發(fā)明的有益效果是:有效解決了傳統(tǒng)拋光方法無法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的化學(xué)拋光難題；提供了一種高效實(shí)用的化學(xué)拋光液的配置方法，一份拋光溶液可以連續(xù)拋光3—5個零件，拋光效率高；內(nèi)孔拋光后的表面粗糙度艮可以降到10nm以下；拋光去除量可通過拋光時間嚴(yán)格控制，拋光具有可控性。
【附圖說明】
[0019]圖1為黏液膜理論示意圖；
圖2為微晶玻璃零件的化學(xué)拋光步驟；
圖3為光學(xué)玻璃零件化學(xué)拋光前后透過率曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0021]實(shí)施例一
一種拋光液，各組份的質(zhì)量比為氟化氫銨:氫氟酸:鹽酸:硝酸:丙三醇:乙二醇:十六烷基三甲基氯化銨=26?29:24?28:9?10:4?5:20?22:8?10:0.1?0.5。
[0022]制備時步驟為:a)、按如上質(zhì)量比準(zhǔn)備各組份，b)、按配方用天平稱取固體物質(zhì)氟化氫銨和十六烷基三甲基氯化銨；c)、用量筒量取氫氟酸、鹽酸、硝酸、丙三醇、乙二醇，全部倒入聚四氟乙烯槽中混合；d)、將b)步驟的固體混合物全部緩慢加入c)步驟的混合溶液中，在加入過程中充分?jǐn)嚢?，形成透明的化學(xué)拋光液。
[0023]實(shí)施例二
與實(shí)施例一的不同之處在于，各組份的質(zhì)量比為氟化氫銨:氫氟酸:鹽酸:硝酸:丙三醇:乙二醇:十六烷基三甲基氯化銨=28:26:10:4:22:10:0.1。
[0024]實(shí)施例三
一種拋光液，各組份的質(zhì)量比為:氟化銨:氫氟酸:鹽酸:硝酸:丙三醇:乙二醇:十六烷基三甲基氯化銨=32?35:24?26:9?10:4?5:18?20:6?8:0.I?0.5。
[0025]制備時，a)、按如上質(zhì)量比準(zhǔn)備各組份，b)、按配方用天平稱取固體物質(zhì)氟化銨和十六烷基三甲基氯化銨；c)、用量筒量取氫氟酸、鹽酸、硝酸、丙三醇、乙二醇，全部倒入聚四氟乙烯槽中混合；d)、將b)步驟的固體混合物全部緩慢加入c)步驟的混合溶液中，在加入過程中充分?jǐn)嚢?，形成透明的化學(xué)拋光液。
[0026]本發(fā)明的技術(shù)原理是:化學(xué)拋光液中HF2-、F_與HF的配位作用是相同的，化學(xué)拋光液中HF的濃度可以通過