一種用于改善zf重火石玻璃發(fā)霧現(xiàn)象的拋光液的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種用于改善ZF重火石玻璃發(fā)霧現(xiàn)象的拋光液，由拋光粉、防腐添加劑和去離子水組成，各種成分所占的重量百分比為：拋光粉10~15%；防腐添加劑A0.3~0.6%；防腐添加劑B0.5~1%；去離子水為余量；拋光液PH值范圍4.0~6.0，采用本發(fā)明的拋光液可以緩解白色發(fā)霧層的出現(xiàn)，使ZF重火石拋光表面發(fā)霧現(xiàn)象減少了60%以上，光學(xué)表面質(zhì)量得到大大提高，其配置工藝簡(jiǎn)單，成本低廉。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種用于改善ZF重火石玻璃發(fā)霧現(xiàn)象的拋光液
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)精密加工輔助材料領(lǐng)域，特別涉及一種用于改善ZF重火石玻璃拋光表面的發(fā)霧現(xiàn)象的拋光液。
[0002]
【背景技術(shù)】 [0003]ZF重火石光學(xué)玻璃折射率高、色散大，廣泛應(yīng)用于光學(xué)儀器中。但是，由于ZF重火石光學(xué)玻璃系R2O- PbO-SiO2體系，化學(xué)穩(wěn)定差，在加工過(guò)程中拋光表面容易腐蝕，出現(xiàn)斑痕，具有很強(qiáng)的破壞性，影響ZF重火石的光學(xué)性能，造成光學(xué)儀器的失真和使用壽命下降等。為提高ZF重火石光學(xué)玻璃的在拋光過(guò)程中的化學(xué)穩(wěn)定性，一方面可以調(diào)整玻璃成分，改善玻璃內(nèi)部結(jié)構(gòu)；另一方面可以通過(guò)改變拋光液，從而改善玻璃表面狀態(tài)，避免ZF重火石發(fā)霧現(xiàn)象。
[0004]成都光明光電股份有限公司的孫偉等人在“高折射率高色散環(huán)保重火石光學(xué)玻璃及其生產(chǎn)方法和設(shè)備”中調(diào)整玻璃成分，不含PbO等物質(zhì)，達(dá)到環(huán)保效果。但是，由于玻璃生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性和玻璃結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，許多調(diào)整成分后的光學(xué)玻璃得不到理想的折射率、散射率等參數(shù)，影響實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。為此，在調(diào)整重火石玻璃配方的同時(shí)，更需要對(duì)成品重火石的拋光液進(jìn)行改善，降低腐蝕現(xiàn)象，提高重火石拋光表面的透光性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種拋光液，它能改善ZF重火石玻璃發(fā)霧現(xiàn)象，同時(shí)提供理論說(shuō)明，使本發(fā)明拋光液的作用機(jī)理得在工業(yè)應(yīng)用中到更好的理解。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種用于改善ZF重火石玻璃發(fā)霧現(xiàn)象的拋光液，由拋光粉、防腐添加劑和去離子水按組分配比后在超聲波機(jī)器中超聲I小時(shí)加工而成，各組分所占的重量百分比為:拋光粉10-15%;防腐添加劑A 0.3、.6%;防腐添加劑B 0.5^1% ；去離子水為余量；拋光液PH值范圍4.0-6.0,:所述拋光粉粒徑范圍為0.5 μml? μ m,含有70%~95% (重量)的氧化鈰(CeO2)，所述防腐添加劑A可以是硫酸鋅(ZnS04)、氯化鋅(ZnCl2)或硝酸鋅(ZnNO3),所述防腐添加劑B可以是氯化鉀(KCl)和氯化鈉(NaCl)中的一種或其混合物。
[0007]本發(fā)明拋光液的作用機(jī)理如下:
首先，發(fā)霧層的物質(zhì)主要是硅酸凝膠層和碳酸鹽類(lèi)。硫酸鋅(ZnSO4)、氯化鋅(ZnCl2)和硝酸鋅(ZnNO3)能起到穩(wěn)定拋光液PH值的作用，機(jī)理如下:
[S1-O-(K)] (ZF拋光表面)+H2O (拋光液)_>[S1-ΟΗ](硅酸凝膠層)+K+ (拋光液)+or (拋光液)
Zn2+ (拋光液)+H2O (拋光液)Zn(OH)2 +H+ (拋光液)
H+ + OH— H2O (拋光液)
在鈰稀土拋光粉的機(jī)械作用力下去除較軟的硅酸凝膠層。[0008]其次，硫酸鋅(ZnS04)、氯化鋅(ZnCl2)和硝酸鋅(ZnNO3)能與發(fā)霧層物質(zhì)碳酸鹽(R2CO3)發(fā)生雙水解，從而減少發(fā)霧現(xiàn)象。同時(shí)使二氧化碳(CO2)在水中的溶解度下降，機(jī)理如下:
Zn2+ (拋光液)+R2CO3 (發(fā)霧層碳酸鹽)+H2O Zn(OH)2 +CO2 +2R+ (拋光液)
Zn2+ (拋光液)+H2O (拋光液)Zn(OH)2+ H+ (拋光液)
H++HCCV H2CO3 H2CHCO2
再次，氯化鉀(KCl)和氯化鈉(NaCl)中的K+、Na+與拋光液中H+競(jìng)爭(zhēng)，爭(zhēng)相與ZF重火石S1-O-(K)中的(K)進(jìn)行離子交換。即K+、Na+可以抑制拋光液中H+侵蝕ZF重火石拋光表面的速率。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:在拋光過(guò)程中，本發(fā)明的拋光液緩解白色發(fā)霧層的出現(xiàn)，使ZF重火石拋光表面發(fā)霧現(xiàn)象減少了 60%以上，光學(xué)表面質(zhì)量得到大大提高。，它一方面能穩(wěn)定PH值在5.5^6左右，即抑制氫氧化物破壞硅氧晶格，又保證拋光效率；另一方面，它抑制二氧化碳生成發(fā)霧物質(zhì)碳酸鹽。莫氏硬度和粒徑適中的0.5 μ π-? μ m的鈰稀土拋光粉能及時(shí)去除硅酸凝膠層。此外，本發(fā)明的拋光液配置工藝簡(jiǎn)單，成本低廉。
[0009]【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施實(shí)例1:
拋光液配置:電子稱(chēng)分別稱(chēng)量鈰稀土拋光粉(I μ m，65%) 25g，ZnCl2 (AR級(jí))0.5g，NaCl(AI^S)Ig;量筒量取去離子水75ml，將以上成分倒入廣口瓶中，放入超聲波清洗機(jī)中超聲Ih即可。
[0010]實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果:使用以上拋光液，在小兩軸柱面研磨拋光機(jī)上拋光ZF2柱面玻璃(120x16X2.5，R-23.9)。主軸轉(zhuǎn)速20轉(zhuǎn)/分鐘，擺軸15轉(zhuǎn)/分鐘，壓力33g/cm2，每Imin毛筆蘸加一次拋光液，PH測(cè)試紙測(cè)定PH值為4.5，拋光時(shí)間lh。
[0011]對(duì)比常規(guī)拋光液與本發(fā)明拋光液拋后ZF2柱面玻璃產(chǎn)品，結(jié)果如下:
【權(quán)利要求】
1.一種用于改善ZF重火石玻璃發(fā)霧現(xiàn)象的拋光液，其特征在于:由拋光粉、防腐添加劑和去離子水按組分配比后在超聲波機(jī)器中超聲I小時(shí)加工而成，各組分所占的重量百分比為:拋光粉10-15%;防腐添加劑A 0.3、.6%;防腐添加劑B 0.5~1%;去離子水為余量；拋光液PH值范圍4.0~6.0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于改善ZF重火石玻璃發(fā)霧現(xiàn)象的拋光液，其特征在于:所述拋光粉粒徑范圍為0.5 μm-1 μ m，含有70%~95% (重量)的氧化鈰(Ce02)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于改善ZF重火石玻璃發(fā)霧現(xiàn)象的拋光液，其特征在于防腐添加劑A可以是硫酸鋅(ZnSO4)、氯化鋅(ZnCl2)或硝酸鋅(ZnNO3X
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于改善ZF重火石玻璃發(fā)霧現(xiàn)象的拋光液，其特征在于所述防腐添加劑B可以是氯化鉀(KCl)和氯化鈉(NaCl)中的一種或其混合物。
【文檔編號(hào)】C03C15/02GK103693856SQ201310693319
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】葉青, 鄭文瑞, 范泉?dú)J 申請(qǐng)人:福建福晶科技股份有限公司