一种用于KDP晶体的油包酸性离子液体抛光液.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106811135A(43)申请公布日2017.06.09(21)申请号201710017150.7(22)申请日2017.01.11(71)申请人中国工程物理研究院机械制造工艺研究所地址621999四川省绵阳市919信箱622分箱(72)发明人董会潘金龙王利利王超李晓媛高伟黄姝珂吉方王宝瑞(74)专利代理机构中国工程物理研究院专利中心51210代理人翟长明韩志英(51)Int.Cl.C09G1/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种用于KDP晶体的油包酸性离子液体抛光液(57)摘要本发明提供了一种用于KDP晶体的油包酸性离子液体抛光液，所述抛光液由油相、分散相溶剂、酸性离子液体（AIL）、表面活性剂以及助表面活性剂组成。在表面活性剂和助表面活性剂的作用下，AIL溶液作为分散相被包覆在油相中，形成油包酸性离子液体微乳液（AIL/O）。在化学机械抛光时，AIL/O微乳液受到挤压和摩擦作用，AIL分子突破界面膜达到晶体表面，并与表面凸起部位发生化学反应，实现表面的选择性去除。本发明的用于KDP晶体的AIL/O抛光液，制备简单、性质稳定，综合考虑了KDP晶体的反应特性和化学机械抛光技术的特点，既具备了微乳液潮解抛光的高选择性，又兼容了有机酸/碱腐蚀抛光的优点，能够有效的削弱飞切刀纹，降低表面粗糙度，并且表面无残留。CN106811135ACN106811135A权利要求书1/1页1.一种用于KDP晶体的油包酸性离子液体抛光液，其特征在于：所述的抛光液各组分的质量百分比为：油相：25%~60%；分散相溶剂：10%~15%；酸性离子液体：5%~15%；表面活性剂：15%~45%；助表面活性剂：5%~15%。2.根据权利要求1所述的用于KDP晶体的油包酸性离子液体抛光液，其特征在于：所述的油相为非极性有机溶剂，环己烷、正己烷、单油酸甘油酯、三油酸甘油酯或三辛酸甘油酯中的一种。3.根据权利要求1所述的用于KDP晶体的油包酸性离子液体抛光液，其特征在于：所述的分散相溶剂为乙醇、异丙醇或1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中的一种。4.根据权利要求1所述的用于KDP晶体的油包酸性离子液体抛光液，其特征在于：所述的酸性离子液体为双三氟甲磺酰亚胺、己内酰胺磷酸盐、N，N′-二甲基甲酰胺磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐或吡啶硫酸氢盐中的一种。5.根据权利要求1所述的用于KDP晶体的油包酸性离子液体抛光液，其特征在于：所述的表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、烷基聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种。6.根据权利要求1所述的用于KDP晶体的油包酸性离子液体抛光液，其特征在于：所述的助表面活性剂为正丁醇、正戊醇、正己醇或正辛醇中的一种。7.根据权利要求1所述的用于KDP晶体的油包酸性离子液体抛光液，其特征在于：所述的抛光液的制备环境温度为20℃~25℃，相对湿度为30%~50%，气压为常压。2CN106811135A说明书1/4页一种用于KDP晶体的油包酸性离子液体抛光液技术领域[0001]本发明属于超精密加工和功能化微乳液合成的交叉应用领域，具体涉及一种用于KDP晶体的油包酸性离子液体抛光液。背景技术[0002]磷酸二氢钾（KDP）晶体是20世纪40年代发展起来的一种非常优良的光学晶体，是目前唯一可用于ICF、强激光武器等光路系统的激光倍频、电光调制和光电开关器件的非线性光学材料。工程应用中对KDP晶体的表面质量要求极高，如超光滑、无表面缺陷、无应力残余和无杂质残留等，近乎材料加工的极限。然而，KDP晶体材料本身具有软脆、易潮解、对温度变化敏感以及各向异性等特点，被公认为最难加工的光学元件之一。对于KDP晶体这类软脆材料，获得超光滑表面非常困难。目前国内外工程应用中比较成熟的超精密加工方法主要是单点金刚石飞切（SPDT）技术和磁流变抛光技术（MRF），美国LLNL实验室和我国哈尔滨工业大学等单位在该领域已取得一些成果。但是，采用SPDT技术加工KDP晶体，会在晶体表面产生周期性小尺度波纹（飞切刀纹）和亚表面损伤，在高功率激光作用下容易产生损伤和破坏。MRF虽然能够消减SPDT技术产生的小尺度波纹，但是会在晶体表面产生铁粉等微纳颗粒的嵌入现象，另外，晶体表面磁流变残夜的清洗也是目前的一大难题。发展针对KDP等软脆易潮解晶体的新型超光滑、低损伤、低缺陷的“软抛光”技术势在必行。[0003]化学机械抛光是一种在半导体行业已经非常成熟的表面抛光技术，它能够实现工件全尺寸范围内的平坦化，在制备超光滑表面方面存在技术优势。在化学机械抛光中，抛光液是整个技术工艺的核心之一，其物理化学性质决定着化学机械抛光的精密水平，如果选用传统的抛光液，会造成KDP晶体表面雾化或损