專利名稱：基于固結(jié)磨料的超薄平面玻璃的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超薄材料的加工方法，尤其是一種厚度不超過0. 15mm的超薄玻璃的加工方法，具體地說是一種基于固結(jié)磨料的超薄平面玻璃的加工方法。
背景技術(shù)：
目前，超薄平面玻璃是相對于普通平面玻璃而言的，厚度在0. Γ1. 5mm之間均可稱之為超薄玻璃。超薄玻璃具有厚度極薄、透光率高、光電性能好等優(yōu)點(diǎn)，是一種新興的高技術(shù)、高附加值的優(yōu)質(zhì)玻璃。超薄玻璃基板、超薄平面玻璃的應(yīng)用非常廣泛，涉及工業(yè)、科技等各個領(lǐng)域，如電子信息產(chǎn)業(yè)各種平板顯示器件用基板玻璃，鐘表蒙面玻璃、儀器及汽車儀表玻璃、工業(yè)相像全息制版玻璃、照相機(jī)蓋板玻璃，復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)及各類編碼器用玻璃，太陽能發(fā)電用基板玻璃、太陽能電池保護(hù)罩板玻璃，顯微鏡、醫(yī)用玻璃。工業(yè)材料配合料用鱗片玻璃等。隨著世界高科技產(chǎn)業(yè)和高科技尖端產(chǎn)品的不斷發(fā)展，國際市場對超薄玻璃的需求正日益上升，尤其是平板顯示器用超薄玻璃基板，所以超薄玻璃的加工成為人們關(guān)注的隹占。
ν 、、/、、人 °超薄平面玻璃拋光加工中存在許多困難，主要在于加工過程中玻璃受溫度和應(yīng)力變化容易發(fā)生碎裂、變形、厚度不均勻、平行度難控制等問題。目前在拋光過程中把玻璃粘結(jié)在第一塊玻璃基板上單面拋光，調(diào)慢轉(zhuǎn)速、減輕壓力、控制好溫差，可以很好的避免加工過程中出現(xiàn)破碎、變形現(xiàn)象；然后，粘結(jié)第二塊玻璃基板覆蓋于玻璃的已拋光好的拋光面上，研磨去除掉第一塊玻璃基板后，拋光玻璃的第二面，防止加工過程中發(fā)生塌邊，拋光直到獲得相應(yīng)的精度要求。中國專利101456668公開了一種高精度超薄玻璃基片制備工藝，該工藝包含精磨、拋光漿料篩選和配置、拋光設(shè)備工藝參數(shù)程序設(shè)置、基片的平面度檢測和玻璃基片拋光后表面的質(zhì)量檢驗(yàn)。此發(fā)明針對厚度在1. 5mm以上的玻璃進(jìn)行表面加工，而無法實(shí)現(xiàn)厚度在0. 5mm以下的超薄玻璃的精密加工。林烽、林申旺等人在《超薄形晶體零件加工新工藝》 文章中介紹了偏硼酸鋇超薄形晶體零件的加工新工藝，解決了零件在加工中易碎裂、變形及平行度難以控制等各種難題，這種新工藝只適用于小面積超薄零件進(jìn)行拋光加工，且實(shí)現(xiàn)過程比較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對目前超薄玻璃加工中存在易碎、易變性、厚度不均勻、平行度難控制且只能加工小面積超薄玻璃的問題，提供一種基于固結(jié)磨料的大面積超薄平面玻璃的加工方法，達(dá)到玻璃均勻減薄的目的，同時獲得平面度好、表面損傷小的超光滑表面。本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種基于固結(jié)磨料的超薄平面玻璃的加工方法，其特征是它包括以下步驟 首先，取經(jīng)過研磨后厚度不超過0. 5mm的平面玻璃作為原料，并利用雙面拋光機(jī)作為拋光設(shè)備；
3其次，采用粒度不超過觀微米的金剛石固結(jié)磨料拋光墊作為粗加工用拋光頭，控制拋光溫度在20 40°C，拋光壓力控制在100 lOOOg/cm2，拋光液PH值為8 11、流速為 100 500ml/min，拋光轉(zhuǎn)速為10 500r/min，對將原料玻璃置于拋光機(jī)上拋光去除，得到厚度為0. 2 0. 3mm中間玻璃產(chǎn)品；
第三，采用粒度不超過10微米的金剛石固結(jié)磨料拋光墊作為精加工用拋光頭，對上述厚度為0. 2 0. 3mm中間玻璃產(chǎn)品進(jìn)行拋光加工，控制拋光溫度在20 40°C，拋光壓力控制在100 500g/cm2，拋光液PH值為8 11、流速為100 500ml/min，拋光轉(zhuǎn)速為10 300r/min，將所述的中間玻璃產(chǎn)品置于拋光機(jī)上拋光至厚度不超過0. 15mm的超薄玻璃。所述的拋光機(jī)為雙面拋光機(jī)。所述的拋光液為去離子水，并用過氧化氫、氨水、羥基胺、四甲基氫氧化銨、乙二胺或三乙醇胺、檸檬酸、乙酸、乙酸鈉、磷酸二氫鈉或次氯酸鈉中的一種或一種以上的組件物來調(diào)節(jié)PH值。所述的固結(jié)磨料拋光墊為金剛石磨料和有機(jī)基體混合制備而成的。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的超薄平面玻璃的加工工藝主要采用兩步固結(jié)磨料拋光法第一步粗拋光，在保證玻璃的表面質(zhì)量的條件下，在短時間內(nèi)快速去除玻璃表面的深劃傷、凸起、腐蝕坑等嚴(yán)重缺陷，并降低表面粗糙度，提高表面質(zhì)量；第二步精拋光，進(jìn)一步提高表面質(zhì)量，并使玻璃厚度為0. 15mm,同時獲得厚度均勻、平面度好、無表面損傷的超光滑表面。拋光時采用的拋光墊是金剛石固結(jié)磨料拋光墊，固結(jié)磨料拋光墊只需較小的去除量就可以達(dá)到平坦化的目的，并且能達(dá)到減少浪費(fèi)、減小環(huán)境污染的目的。粗拋時，采用擬8 的金剛石拋光墊，去除量，去除速率較快。精拋時，采用WlO的金剛石拋光墊，去除緩慢防止玻璃破碎，且可以獲得較好的表面效果。采用雙面拋光的方法解決了加工厚度不均勻問題，在雙面等量去除的條件下，可得到厚度均勻的拋光玻璃，并使平行度好。粗拋光和精拋光時使用的拋光液為去離子水，并用過氧化氫或氨水或羥基胺或四甲基氫氧化銨或乙二胺或三乙醇胺或檸檬酸或乙酸或乙酸鈉或磷酸二氫鈉或次氯酸鈉調(diào)節(jié)PH值。此拋光液不含任何硬質(zhì)磨料、流動性好，可以獲得表面損傷小、平整度高、完整性好的超光滑表面。本發(fā)明的超薄玻璃的長或?qū)捙c厚度的比例大于300，解決了傳統(tǒng)加工方法難以加工超薄玻璃的難題，為大平面顯示器的研發(fā)提供了原材料。本發(fā)明的方法簡單易行，操作難度小，加工效率高，具有很好的推廣應(yīng)用前景。用本發(fā)明方法加工的玻璃具有厚度均勻、平面度好、無表面損傷的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明工藝流程簡單、易清洗、成本低、效率高，且加工精度高、表面質(zhì)量高。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1 一種基于固結(jié)磨料的超薄平面玻璃的加工方法，它包括以下步驟1)粗拋光采用W28 (即金剛石粒度在20到28微米之間、不大于28微米，下同)的金剛石固結(jié)磨料拋光墊，金剛石固結(jié)磨料拋光墊的制備方法和配料可采用專利號為2008100227414，
42008102440960的方法和配方加以實(shí)現(xiàn)(下同)，拋光溫度控制在25°C，拋光壓力控制在 800g/cm2，拋光液PH值為8、流速為300ml/min，拋光轉(zhuǎn)速為150r/min，將玻璃雙面拋光去除至0. 2^0. 3mm。2)精拋光采用WlO (即金剛石粒度在5到10微米之間、不大于10微米，下同)的金剛石固結(jié)磨料拋光墊，拋光溫度控制在25 ，拋光壓力控制在300g/cm2，拋光液調(diào)節(jié)PH值為8、流速為300ml/min，拋光轉(zhuǎn)速為150r/min，將玻璃雙面拋光至0. 15mm，表面精度達(dá)到要求。實(shí)施例2 —種基于固結(jié)磨料的超薄平面玻璃的加工方法，它包括以下步驟1) 粗拋光采用W^的金剛石固結(jié)磨料拋光墊，拋光溫度控制在30°C，拋光壓力控制在800g/ cm2，拋光液PH值為10、流速為300ml/min，拋光轉(zhuǎn)速為200r/min，將玻璃雙面拋光去除至 0. 2^0. 3mm。2)精拋光采用WlO的金剛石固結(jié)磨料拋光墊，拋光溫度控制在30 ，拋光壓力控制在300g/cm2，拋光液調(diào)節(jié)PH值為9、流速為300ml/min，拋光轉(zhuǎn)速為lOOr/min，將玻璃雙面拋光至0. 15mm，表面精度達(dá)到要求。實(shí)施例3 —種基于固結(jié)磨料的超薄平面玻璃的加工方法，它包括以下步驟1) 粗拋光采用W^的金剛石固結(jié)磨料拋光墊，拋光溫度控制在35°C，拋光壓力控制在800g/ cm2，拋光液PH值為11、流速為300ml/min，拋光轉(zhuǎn)速為150r/min，將玻璃雙面拋光去除至 0. 2^0. 3mm。2)精拋光采用WlO的金剛石固結(jié)磨料拋光墊，拋光溫度控制在35 ，拋光壓力控制在300g/cm2，拋光液調(diào)節(jié)PH值為11、流速為300ml/min，拋光轉(zhuǎn)速為150r/min，將玻璃雙面拋光至0. 15mm，表面精度達(dá)到要求。實(shí)施例4 一種基于固結(jié)磨料的超薄平面玻璃的加工方法，它包括以下步驟1) 粗拋光采用W^的金剛石固結(jié)磨料拋光墊，拋光溫度控制在25°C，拋光壓力控制在800g/ cm2，拋光液PH值為8、流速為500ml/min，拋光轉(zhuǎn)速為150r/min，將玻璃雙面拋光去除至 0. 2^0. 3mm。2)精拋光采用WlO的金剛石固結(jié)磨料拋光墊，拋光溫度控制在25°C，拋光壓力控制在300g/cm2，拋光液調(diào)節(jié)PH值為8、流速為500ml/min，拋光轉(zhuǎn)速為150r/min，將玻璃雙面拋光至0. 15mm，表面精度達(dá)到要求。實(shí)施例5 —種基于固結(jié)磨料的超薄平面玻璃的加工方法，它包括以下步驟1)粗拋光采用職的金剛石固結(jié)磨料拋光墊，拋光溫度控制在20°C，拋光壓力控制在lOOg/cm2， 拋光液PH值為8、流速為lOOml/min，拋光轉(zhuǎn)速為lOr/min，將玻璃雙面拋光去除至0. 3mm。 2)精拋光采用WlO的金剛石固結(jié)磨料拋光墊，拋光溫度控制在20 ，拋光壓力控制在IOOg/ cm2，拋光液調(diào)節(jié)PH值為8、流速為lOOml/min，拋光轉(zhuǎn)速為lOr/min，將玻璃雙面拋光至 0. 15mm，表面精度達(dá)到要求。實(shí)施例6 —種基于固結(jié)磨料的超薄平面玻璃的加工方法，它包括以下步驟1) 粗拋光采用W^的金剛石固結(jié)磨料拋光墊，拋光溫度控制在40°C，拋光壓力控制在IOOOg/ cm2，拋光液PH值為11、流速為500ml/min，拋光轉(zhuǎn)速為500r/min，將玻璃雙面拋光去除至 0. 2mm。2)精拋光采用WlO的金剛石固結(jié)磨料拋光墊，拋光溫度控制在40 °G，拋光壓力控制在500g/cm2，拋光液調(diào)節(jié)PH值為11、流速為500ml/min，拋光轉(zhuǎn)速為300r/min，將玻璃雙面拋光至0. 15mm，表面精度達(dá)到要求。本發(fā)明絕非僅限于實(shí)施例，本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種基于固結(jié)磨料的超薄平面玻璃的加工方法，其特征是它包括以下步驟首先，取經(jīng)過研磨后厚度不超過0. 5mm的平面玻璃作為原料，并利用雙面拋光機(jī)作為拋光設(shè)備；其次，采用粒度不超過觀微米的金剛石固結(jié)磨料拋光墊作為粗加工用拋光頭，控制拋光溫度在20 40°C，拋光壓力控制在100 lOOOg/cm2，拋光液PH值為8 11、流速為 100 500ml/min，拋光轉(zhuǎn)速為10 500r/min，對將原料玻璃置于拋光機(jī)上拋光去除，得到厚度為0. 2 0. 3mm中間玻璃產(chǎn)品；第三，采用粒度不超過10微米的金剛石固結(jié)磨料拋光墊作為精加工用拋光頭，對上述厚度為0. 2 0. 3mm中間玻璃產(chǎn)品進(jìn)行拋光加工，控制拋光溫度在20 40°C，拋光壓力控制在100 500g/cm2，拋光液PH值為8 11、流速為100 500ml/min，拋光轉(zhuǎn)速為10 300r/min，將所述的中間玻璃產(chǎn)品置于拋光機(jī)上拋光至厚度不超過0. 15mm的超薄玻璃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的拋光機(jī)為雙面拋光機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的拋光液為去離子水，并用過氧化氫、氨水、羥基胺、四甲基氫氧化銨、乙二胺或三乙醇胺、檸檬酸、乙酸、乙酸鈉、磷酸二氫鈉或次氯酸鈉中的一種或幾種調(diào)節(jié)PH值。
全文摘要
一種基于固結(jié)磨料的超薄平面玻璃的加工方法，其特征是它包括以下步驟首先，取經(jīng)過研磨后厚度不超過0.5mm的平面玻璃作為原料；其次，采用粒度不超過28微米的金剛石固結(jié)磨料拋光墊，控制拋光溫度在20～40oC，拋光壓力在100～1000g/cm2，拋光液pH值為8～11、流速為100～500ml/min，拋光轉(zhuǎn)速為10～500r/min，得到厚度為0.2～0.3mm中間玻璃產(chǎn)品；第三，采用粒度不超過10微米的金剛石固結(jié)磨料拋光墊進(jìn)行拋光加工，控制拋光溫度在20～40oC，拋光壓力控制在100～500g/cm2，拋光液pH值為8～11、流速為100～500ml/min，拋光轉(zhuǎn)速為10～300r/min，將所述的中間玻璃產(chǎn)品置于拋光機(jī)上拋光至厚度不超過0.15mm的超薄玻璃。本發(fā)明具有工藝簡單，無污染，效率高成本低，可實(shí)現(xiàn)長或?qū)捙c厚度的比例較大的尺寸材料加工的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B24B1/00GK102172859SQ20111004302
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月23日
發(fā)明者孫玉利, 左敦穩(wěn), 張彥, 朱永偉, 李軍, 李標(biāo), 高平 申請人:南京航空航天大學(xué)