本发明涉及磨料技术领域，尤其是涉及一种纳米磨料、抛光液及制备方法和应用。
背景技术：
化学机械抛光(chemicalmechanicalpolishing，cmp)是机械研磨和化学腐蚀的组合技术，它借助超微粒子的研磨作用以及抛光浆料的化学腐蚀作用，在化学作用和机械作用的交替过程中去除被抛光介质表面上极薄的一层材料，实现超精密平坦表面加工。cmp技术被认为是进行表面加工最好也是唯一的全局平面化技术。cmp抛光液中的磨料，在抛光过程中同时具有对工件表面的机械冲击作用和对化学反应的催化作用，是影响抛光质量的重要因素。
现有常用的抛光液中的磨料为纳米氧化铝，但是纳米氧化铝抛光液直接冲击被加工介质表面，会造成被加工介质表面硬性冲击，使其产生较大的划痕与凹坑等微观缺陷，降低了被加工介质的强度，无法满足光学玻璃及光学仪器的抛光需求。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的目的之一在于提供一种纳米磨料，以改善现有纳米氧化铝作为磨料得到的抛光液会造成被加工介质表面产生较大的划痕与凹坑等微观缺陷，降低了被加工介质的强度，无法满足光学玻璃及光学仪器抛光需求的技术问题。
本发明提供的纳米磨料，包括第一磨料，所述第一磨料包括纳米氧化铝，所述纳米氧化铝的外表面包覆有第一聚合物；
优选地，所述纳米氧化铝的粒径为80-350nm。
进一步的，所述纳米磨料还包括第二磨料，所述第二磨料包括纳米氧化铈，所述纳米氧化铈外表面包覆有第二聚合物；
优选地，所述纳米氧化铈的粒径为300-800nm。
进一步的，所述第一磨料和所述第二磨料的质量比为(10-26)：(8-31)，优选为(15-20)：(12-16)。
优选地，所述第一聚合物和所述第二聚合物均独立地为有机聚合物；
优选地，所述有机聚合物选自甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、4-羧基苯并三唑甲酯、甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、4-羟基苯并三唑丁酯和乙氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯中至少一种。
本发明的目的之二在于提供一种抛光液，所述抛光液包括本发明提供的纳米磨料和水；
优选地，所述纳米磨料的含量为18-57wt％，优选为27-36wt％。
进一步的，所述抛光液还包括ph值调节剂和/或分散剂；
优选地，所述抛光液的ph值为7-9，优选为8-9；
优选地，所述ph值调节剂包括有机碱和/或无机碱；
优选地，所述有机碱选自六羟乙基乙二胺、二乙醇胺、三乙醇胺、四丁基氢氧化铵、三甲基羟乙基氢氧化铵、丁基磺酸内酯和四甲基氢氧化铵中至少一种；
优选地，所述无机碱选自氨水、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种。
进一步的，所述ph值调节剂为有机碱和无机碱的复合碱；
优选地，所述复合碱中，有机碱和无机碱的质量比为(1-2)：(1-2)。
优选地，所述分散剂的含量为1.0-5.2wt％，优选为2.0-3.5wt％；
优选地，所述分散剂选自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚亚乙基亚胺、聚乙烯吡咯烷酮、异噻唑啉酮、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段聚醚和烷基酚聚氧乙烯醚中至少一种。
本发明的目的之三在于提供一种抛光液的制备方法，包括如下步骤：将本发明提供的所述的纳米磨料、任选的ph值调节剂和任选的分散剂溶解于水中，分散均匀，即制得抛光液；
优选地，具体包括如下步骤：
a、将去离子水在600-800rpm之间进行搅拌，加入分散剂并搅拌至混合均匀；
b、、在上述溶液中缓慢加入本发明提供的纳米磨料，搅拌至混合均匀；
c、加入ph值调节剂，并调节ph值至7-9，搅拌至混合均匀，即得抛光液。
优选地，在步骤(a)中，以0.6-1.8l/min的速度加入分散剂；
优选地，在步骤(c)中，以0.6-1.8l/min的速度加入ph值调节剂。
本发明的目的之四在于提供上述纳米磨料或抛光液在玻璃抛光中的应用；
优选地，所述玻璃为3d玻璃。
本发明的目的之五在于提供一种3d玻璃，采用本发明提供的纳米磨料对3d玻璃进行抛光得到。
本发明的目的之六在于提供一种电子设备，包括本发明提供的3d玻璃。
本发明提供的纳米磨料，通过在纳米氧化铝的外表面包覆第一聚合物，使得第一聚合物在抛光过程中能够起到缓冲作用，以有效减少纳米氧化铝直接和被加工介质表面硬性冲击，造成的被加工介质表面出现划痕和凹坑等微观缺陷，从而保证被加工介质表观质量和强度，满足光学玻璃及光学仪器的抛光需求。
本发明提供的抛光液，通过采用本发明提供的纳米磨料作为磨料，不仅能够有效避免磨料造成被加工介质表面出现划痕和凹坑等微观缺陷，从而保证被加工介质表观质量和强度，能够满足光学玻璃及光学仪器的抛光需求。
本发明提供的抛光液的制备方法，工艺简单，操作方便，能够适用于工业化生产，提高生产效率，降低生产成本。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种纳米磨料，包括第一磨料，所述第一磨料包括纳米氧化铝，所述纳米氧化铝的外表面包覆有第一聚合物。
本发明提供的纳米磨料，通过在纳米氧化铝的外表面包覆第一聚合物，使得第一聚合物在抛光过程中能够起到缓冲作用，以有效减少纳米氧化铝直接和被加工介质表面硬性冲击，造成被加工介质表面出现划痕和凹坑等微观缺陷，从而保证被加工介质表观质量和强度，能够满足光学玻璃及光学仪器的抛光需求。
在本发明的一种优选实施方式中，纳米氧化铝的粒径为80-350nm。
当纳米氧化铝粒径超过350nm时，第一磨料抛光速率快，但加工介质表面划伤和凹坑会明显增多，影响加工介质表观质量和强度；当纳米氧化铝粒径小于80nm时，纳米氧化铝成本更高，且第一磨料抛光数率慢；因此，选择粒径为80-350nm的纳米氧化铝制备第一磨料，能够达到既保证抛光速率又保证加工介质表观质量和强度的目的。
在本发明的该优选实施方式中，纳米氧化铝的典型但非限制性的粒径如为80、100、120、150、180、200、220、250、280、300、320或350nm。
在本发明的进一步优选实施方式中，第一磨料的粒径为100-400nm。
通过在纳米氧化铝外包覆第一聚合物，形成以纳米氧化铝为核，第一聚合物为壳层的第一磨料，其中，第一聚合物层的厚度为20-50nm。
在本发明的该优选实施方式中，第一磨料的典型但非限制性的粒径如为100、150、200、250、300、350或400nm。
在本发明的一种优选实施方式中，第一聚合物选自甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、4-羧基苯并三唑甲酯、甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、4-羟基苯并三唑丁酯和乙氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯中至少一种。
在本发明的该优选实施方式中，选用水溶性聚合物对纳米氧化铝进行包覆，以避免有机溶剂对环境造成污染，使得第一磨料的制备方法更绿色环保。
在本发明的一种优选实施方式中，第一磨料的制备方法包括如下步骤：将第一聚合物溶解于水中，分散均匀，得到聚合物溶液，再将纳米氧化铝加入聚合物溶液中，搅拌均匀，干燥，即得到第一磨料。
在本发明的一种优选实施方式中，纳米磨料还包括第二磨料，第二磨料包括纳米氧化铈，纳米氧化铈外表面包覆有第二聚合物。
纳米氧化铈能够用于作为抛光磨料，但是其作为抛光材料制成抛光液对被加工介质进行抛光时，存在抛光时间长，抛光效率低的缺陷。
通过在纳米氧化铈的外表面包覆有第二聚合物，能够降低纳米氧化铈在抛光过程中对被加工介质的损伤，更有效提高被加工介质的表观质量，更有效保证被加工介质的强度。
在本发明的该优选实施方式中，通过第一磨料和第二磨料相互协同，既能够进一步提高被加工介质的表观质量，又能够更有效保证被加工介质的强度，从而能够更有效满足光学玻璃和光学仪器的抛光需求。
在本发明的一种优选实施方式中，纳米氧化铈的粒径为300-800nm。
通过选择粒径为300-800nm的纳米氧化铈制备第二磨料，使得第一磨料与第二磨料相互协同，达到在提高抛光效率的同时又能保证加工介质表观质量和强度。
在本发明的该优选实施方式中，纳米氧化铈的典型但非限制性的粒径如为300、350、400、450、500、550、600、650、700、750或800nm。
在本发明的进一步优选实施方式中，第二磨料的粒径为320-850nm。
通过在纳米氧化铈外包覆第二聚合物，形成以纳米氧化铈为核，第二聚合物为壳层的第二磨料，其中，第二聚合物层的厚度为20-50nm。
在本发明的该优选实施方式中，第二磨料的典型但非限制性的粒径如为320、380、400、420、450、480、500、550、600、650、700、750、800或850nm。在本发明的一种优选实施方式中，第二聚合物选自甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、4-羧基苯并三唑甲酯、甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、4-羟基苯并三唑丁酯和乙氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯中至少一种。
在本发明的该优选实施方式中，选用水溶性聚合物对纳米氧化铝进行包覆，以避免有机溶剂对环境造成污染，使得第二磨料的制备方法更绿色环保。
在本发明的一种优选实施方式中，第二磨料的制备方法包括如下步骤：将第一聚合物溶解于水中，分散均匀，得到聚合物溶液，再将纳米氧化铈加入聚合物溶液中，搅拌均匀，干燥，即得到第一磨料。
在本发明的进一步优选实施方式中，第一磨料和第二磨料的质量比为(10-26)：(8-31)。
在本发明的该优选实施方式中，第一磨料和第二磨料的典型但非限制性的质量比如为5:4、3:2、15:8、9:4、5:2、25:8、26:8、2:3、4:5、1:1、6:5、5:3、26:15、1:2、3:4、13:10、2:5、3:5、6:5、31:25、1:3、1:2、5:6、13:15、10:31、15:31、20:31、25:31或26:31。
通过将特定质量比的第一磨料和第二磨料相互协同，使得被加工介质的表观质量更佳，强度更高。
根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种抛光液，该抛光液包括本发明提供的纳米磨料和水。
本发明提供的抛光液，通过采用本发明提供的纳米磨料最为磨料，不仅能够有效避免纳米氧化铝直接和被加工介质表面硬性冲击，造成被加工介质表面出现划痕和凹坑等微观缺陷，从而保证被加工介质表观质量和强度，能够满足光学玻璃及光学仪器的抛光需求。
在本发明的进一步优选实施方式中，纳米磨料的含量为18-57wt％。
在本发明的该优选实施方式中，纳米磨料的典型但非限制性的含量如为18wt％、20wt％、22wt％、25wt％、28wt％、30wt％、32wt％、35wt％、40wt％、42wt％、45wt％、50wt％、52wt％、55wt％或57wt％。
在本发明的一种优选实施方式中，抛光液还包括ph值调节剂。
通过在抛光液中加入ph值抛光液以调节抛光液的ph值，以提高抛光液的稳定性和抛光效果。
在本发明的进一步优选实施方式中，ph值调节剂的含量为1-3wt％。
在本发明的该优选实施方式中，ph值调节剂的典型但非限制性的含量如为1wt％、1.2wt％、1.5wt％、1.8wt％、2wt％、2.2wt％、2.5wt％、2.8wt％或3wt％。
在本发明的一种优选实施方式中，ph值调节剂包括有机碱和/或无机碱。
在本发明的该优选实施方式中，有机碱选自六羟乙基乙二胺、二乙醇胺、三乙醇胺、四丁基氢氧化铵、三甲基羟乙基氢氧化铵、丁基磺酸内酯和四甲基氢氧化铵中的一种或几种。
在本发明的该优选实施方式中，无机碱选自氨水、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或几种。
在本发明的一种优选实施方式中，ph值调节剂为有机碱和无机碱的复合碱。
通过选用有机碱和无机碱的复合碱作为ph值调节剂，使得抛光液的ph值更稳定。
在本发明的一种优选实施方式中，抛光液的ph值为7-9。
通过将抛光液的ph值控制为7-9以提高抛光效率，保证抛光液的稳定性。
在本发明的该优选实施方式中，抛光液的典型但非限制性的ph值如为7、7.5、8、8.5或9。
在本发明的该优选实施方式中，无机碱不仅能够与被加工介质该发生反应，加速抛光进程，提高抛光效率，而且还能够增强纳米磨料粒子之间的静电作用，避免纳米磨料粒子之间发生团聚，影响抛光质量。
在本发明的该优选实施方式中，有机碱与聚合物发生吸附作用，吸附在纳米磨料的表面，能够进一步提高纳米磨料的稳定性，避免团聚现象的发生，从而进一步提高抛光质量。
在本发明的一种优选实施方式中，复合碱中，有机碱和无机碱的质量比为(1-2)：(1-2)。
在本发明的该优选实施方式中，复合碱中，有机碱和无机碱的典型但非限制性的质量比如为1:1、2:3、1:2、3:2、2:3、2:1或4:3。
在本发明的一种优选实施方式中，复合碱为二乙醇胺和氢氧化钠的复合碱、三甲基羟乙基氢氧化铵和氢氧化钾的复合碱或三乙醇胺和氢氧化钠的复合碱。
在本发明的一种优选实施方式中，本发明提供的抛光液还包括分散剂。
通过在抛光液中加入分散剂，能够进一步避免纳米磨料之间发生团聚，使得抛光液中纳米磨料分散的更均匀，更稳定。
在本发明的一种优选实施方式中，抛光液中，分散剂的含量为1.0-5.2wt％。
在本发明的该优选实施方式中，抛光液中，分散剂的典型但非限制性的含量如为1wt％、1.2wt％、1.5wt％、1.8wt％、2wt％、2.2wt％、2.5wt％、2.8wt％、3wt％、3.2wt％、3.5wt％、3.8wt％、4wt％、4.2wt％、4.5wt％、4.8wt％、5wt％或5.2wt％。
在本发明的一种优选实施方式中，分散剂选自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚亚乙基亚胺、聚乙烯吡咯烷酮、异噻唑啉酮、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段聚醚和烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。
根据本发明的第三个方面，本发明提供了上述抛光液的制备方法，包括如下步骤：
将纳米磨料、任选的ph值调节剂和任选的分散剂溶解于水中，分散均匀，即制得抛光液。
本发明提供的抛光液的制备方法，工艺简单，操作方便，能够适用于工业化生产，提高生产效率，降低生产成本。
在本发明的进一步优选实施方式中，抛光液的制备方法包括如下步骤：
(a)在水中加入分散剂，并混合均匀，得到分散剂溶液；
(b)在分散剂溶液中加入纳米磨料，混合均匀，得到混合物溶液；
(c)将ph值调节剂加入混合物溶液中，混合均匀，并调节ph值为7-9，即制得抛光液。
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤(a)中，在水中加入分散剂后采用转速为600-800rpm的搅拌使分散剂在水中分散均匀。
根据本发明的第四个方面，本发明提供了上述纳米磨料或抛光液在玻璃抛光中的应用。
在本发明的一种优选实施方式中，玻璃为3d玻璃。
3d玻璃又称3d曲面玻璃，其轻薄、透明、洁净、抗指纹、防眩光、坚硬、耐刮伤且耐候性佳，是智能电子设备中首选的玻璃，更受消费者青睐。
根据本发明的第五个方面，本发明提供了一种3d玻璃，采用本发明提供的纳米磨料对3d玻璃进行抛光得到。
本发明提供的3d玻璃，通过采用本发明提供的抛光液进行抛光，以有效减少纳米氧化铝直接和被加工介质表面硬性冲击，造成的被加工介质表面出现划痕和凹坑等微观缺陷，从而保证被加工介质表观质量和强度，满足光学玻璃及光学仪器的抛光需求。
根据本发明的第六个方面，本发明提供了一种电子设备，包括本发明提供的3d玻璃。
在本发明中，电子设备包括但不限于智能手机和平板电脑。
下面结合实施例和对比例对本发明提供的技术方案做进一步的描述。
实施例1
本实施例提供了一种纳米磨料，包括第一磨料，第一磨料为包覆有第一聚合物的纳米氧化铝，且纳米氧化铝的粒径为200nm，第一聚合物为甲基丙烯酸酯。
实施例2
本实施例提供了一种纳米磨料，包括第一磨料和第二磨料，第一磨料和第二磨料的质量比为1:3，第一磨料为包覆有第一聚合物的纳米氧化铝，第二磨料为包覆有第二聚合物的纳米氧化铈，其中，纳米氧化铝的粒径为80nm，纳米氧化铈的粒径为300nm，第一聚合物和第二聚合物均为乙基丙烯酸酯。
实施例3
本实施例提供了一种纳米磨料，包括第一磨料和第二磨料，第一磨料和第二磨料的质量比为3:1，第一磨料为包覆有第一聚合物的纳米氧化铝，第二磨料为包覆有第二聚合物的纳米氧化铈，其中，纳米氧化铝的粒径为350nm，纳米氧化铈的粒径为800nm，第一聚合物和第二聚合物均为甲基丙烯酸酯。
实施例4
本实施例提供了一种纳米磨料，包括第一磨料和第二磨料，第一磨料和第二磨料的质量比为1:1，第一磨料为包覆有第一聚合物的纳米氧化铝，第二磨料为包覆有第二聚合物的纳米氧化铈，其中，纳米氧化铝的粒径为300nm，纳米氧化铈的粒径为800nm，第一聚合物和第二聚合物均为甲基丙烯酸酯。
实施例5
本实施例提供了一种纳米磨料，包括第一磨料和第二磨料，第一磨料和第二磨料的质量比为5:3，第一磨料为包覆有第一聚合物的纳米氧化铝，第二磨料为包覆有第二聚合物的纳米氧化铈，其中，纳米氧化铝的粒径为200nm，纳米氧化铈的粒径为500nm，第一聚合物和第二聚合物均为甲基丙烯酸酯。
实施例6
本实施例提供了一种纳米磨料，本实施例与实施例5的不同之处在于，第一磨料和第二磨料的质量比为10:1。
实施例7
本实施例提供了一种纳米磨料，本实施例与实施例5的不同之处在于，第一磨料和第二磨料的质量比为1:10。
实施例8
本实施例提供了一种纳米磨料，该磨料为包覆有甲基丙烯酸酯的纳米氧化铝，且纳米氧化铝的粒径为50nm。
实施例9
本实施例提供了一种纳米磨料，该磨料为包覆有甲基丙烯酸酯的纳米氧化铝，且纳米氧化铝的粒径为500nm。
对比例1
本对比例提供了一种纳米磨料，该磨料为纳米氧化铝，且纳米氧化铝的粒径为200nm。
对比例2
本对比例提供了一种纳米磨料，该磨料为包覆有甲基丙烯酸酯的纳米氧化铈，且纳米氧化铈的粒径为500nm。
对比例3
本对比例提供了一种纳米磨料，该磨料为纳米氧化铈，且纳米氧化铈的粒径为500nm。
对比例4
本对比例提供了一种纳米磨料，该磨料为纳米氧化铝和纳米氧化铈，且两者的质量比为2:1，其中，纳米氧化铝的粒径为200nm，纳米氧化铈的粒径为500nm。
实施例10-18
实施例10-18分别提供了一种抛光液，分别包括实施例1-9提供的纳米磨料、分散剂、ph值调节剂和水，其中纳米磨料的含量均为32wt％，分散剂含量均为2.5wt％，ph值均为8.5，其中分散剂均为聚乙烯吡咯烷酮，ph值调节剂均为四甲基氢氧化铵和氢氧化钾的复合碱，且四甲基氢氧化铵与氢氧化钾的质量比为2:1。
实施例19
本实施例提供了一种抛光液，包括实施例5提供的纳米磨料、分散剂、ph值调节剂和水，其中，纳米磨料的含量为27％。
实施例20
本实施例提供了一种抛光液，包括实施例5提供的纳米磨料、分散剂、ph值调节剂和水，其中，纳米磨料的含量为36％。
实施例21
本实施例提供了一种抛光液，包括实施例5提供的纳米磨料、分散剂、ph值调节剂和水，其中，纳米磨料的含量为18％。
实施例22
本实施例提供了一种抛光液，包括实施例5提供的纳米磨料、分散剂、ph值调节剂和水，其中，纳米磨料的含量为57％。
实施例23
本实施例提供了一种抛光液，包括实施例5提供的纳米磨料、分散剂、ph值调节剂和水，其中，纳米磨料的含量为7％。
实施例24
本实施例提供了一种抛光液，包括实施例5提供的纳米磨料、分散剂、ph值调节剂和水，其中，纳米磨料的含量为87％。
实施例25
本实施例提供了一种抛光液，包括实施例5提供的纳米磨料、分散剂、ph值调节剂和水，其中，ph值调节剂为四甲基氢氧化铵和氢氧化钾的复合碱，且四甲基氢氧化铵与氢氧化钾的质量比为20:1。
实施例26
本实施例提供了一种抛光液，包括实施例5提供的纳米磨料、分散剂、ph值调节剂和水，其中，ph值调节剂为四甲基氢氧化铵和氢氧化钾的复合碱，且四甲基氢氧化铵与氢氧化钾的质量比为1:20。
实施例27
本实施例提供了一种抛光液，包括实施例5提供的纳米磨料、分散剂、ph值调节剂和水，其中，ph值调节剂为四甲基氢氧化铵。
实施例28
本实施例提供了一种抛光液，包括实施例5提供的纳米磨料、分散剂、ph值调节剂和水，其中，ph值调节剂为氢氧化钾。
实施例29
实施例29提供了一种抛光液的制备方法，实施例10-28提供的抛光液均按照该方法制备而成，具体包括如下步骤：
(a)在水中加入分散剂，并混合均匀，得到分散剂溶液；
(b)在分散剂溶液中加入纳米磨料，混合均匀，得到混合物溶液；
(c)将ph值调节剂加入混合物溶液中，混合均匀，并调节ph值为8.5，即制得抛光液。
对比例5-8
对比例5-8分别提供了一种抛光液对比例5-8与实施例14的不同之处在于，分别采用对比例1-4提供的纳米磨料代替实施例5提供的纳米磨料。
对比例5-8提供的抛光液的制备方法同实施例14，在此不再赘述。试验例1
将实施例10-28及对比例5-8提供的抛光液分别进行抛光测试，测试的抛光条件为：加工机台：1135b抛光机；加工产品：3d玻璃片；凹面抛光材料：0.3mm尼龙丝毛刷；凸面抛光材料：抛光革混合毛刷；加工压力：250-350n；下盘转速：55rpm，抛光时间：60min。
抛光后，对抛光3d玻璃进行超声波清洗，干燥后，检测其表观状态；用厚度仪测量3d玻璃的厚度差来计算抛光速率，对所有被抛光3d玻璃进行测量，求平均值得到抛光速率；用粗糙度测试仪对所有被抛光3d玻璃进行测量，求平均值得到3d玻璃表面粗糙度，测试结果如表1所示。
表1抛光液抛光测试数据表
从表1可以看出，实施例10-28提供的抛光液抛光后的3d玻璃平均表观良率均显著高于对比例5，粗糙度均显著低于对比例5，这说明采用聚合物包覆纳米氧化铝制备成的纳米磨料，通过在硬度较高的纳米氧化铝外包裹一层硬度低、具有粘弹性的高分子链聚合物，在抛光过程中能起到缓冲作用，避免划痕和表面损伤，从而显著提高3d玻璃的平均表观良率，降低粗糙度，满足光学仪器和光学光学玻璃的抛光需求。
从实施例11-14与实施例10的对比可以看出，通过采用第一磨料和第二磨料相互协同，制成的抛光液抛光后的3d玻璃的平均表观良率显著提高，粗糙度显著降低，这说明通过采用第一聚合物包覆纳米氧化铝的第一磨料和第二聚合物包覆纳米氧化铈的第二磨料相互协同，不仅通过在硬度较高的纳米氧化铝外包裹一层硬度低、具有粘弹性的高分子链聚合物，在抛光过程中能起到缓冲作用，避免划痕和表面损伤，而且利用第二聚合物包裹的纳米氧化铈进行化学分解和机械摩擦同时抛光，使得抛光效果更佳，抛光效率更高抛光后的3d玻璃的平均表观良率更高，粗糙度更低。
从实施例10-14与实施例15-16的对比可以看出，当第一磨料和第二磨料的质量比为(10-26)：(8-31)时，所制成的抛光液的抛光效果更佳，抛光后的3d玻璃的平均表观良率更高，粗糙度更低。
从实施例1与实施例17-18的对比可以看出，当纳米氧化铝的粒径在80-300nm时，所制成的抛光液的抛光效果更佳，抛光后的3d玻璃的平均表观良率更高，粗糙度更低。
从实施例10-14和实施例19-22与实施例23-24的对比可以看出，当抛光液中，纳米磨料的含量为18-57wt％时，所制成的抛光液的抛光效果更佳，抛光后的3d玻璃的平均表观良率更高，粗糙度更低。
从实施例10-14和实施例25-28的对比可以看出，当抛光液中ph值调节剂为有机碱和无机碱的复合碱，且两者的质量比为(1-2)：(1-2)时，所制成的抛光液分散更稳定，抛光效果更佳，抛光后的3d玻璃的平均表观良率更高，粗糙度更低。
从实施例10-14与对比例6的对比可以看出，采用聚合物包覆的纳米氧化铈作为磨料时，其对3d玻璃的抛光效果较好，但是其抛光速率低，抛光时间长，无法有效提高抛光效率，无法满足工业化生产的需要。
从实施例10-14与对比例7的对比可以看出，当磨料为纳米氧化铈时，尽管其抛光效果较好，但是其抛光速率更低，抛光时间更长，无法满足工业化生产的需要。
从实施例10-14与对比例8的对比可以看出，当采用未包覆聚合物的纳米氧化铝和未包覆聚合物的纳米氧化铈相互协同作为纳米磨料时其产品不良率和粗糙度均较高，无法满足光学仪器和光学玻璃的抛光需求。
试验例2
分别将实施例10-28及对比例5-8提供的抛光液抛光后的3d玻璃进行落球测试、四点弯曲测试及静压测试，结果如下表2所示。
表2抛光后3d玻璃信赖性测试结果数据表
从表1可以看出，实施例10-28提供的抛光液抛光后的3d玻璃强度显著高于对比例5，这说明采用聚合物包覆纳米氧化铝制备成的纳米磨料能够显著提高3d玻璃的强度，满足光学仪器和光学光学玻璃的抛光需求。
从实施例11-14与实施例10的对比可以看出，通过采用第一磨料和第二磨料相互协同，制成的抛光液抛光后的3d玻璃的强度显著提高，这说明第一磨料和第二磨料相互协同作为纳米磨料制成的抛光液抛光效果更佳。
从实施例10-14与实施例15-16的对比可以看出，当第一磨料和第二磨料的质量比为(10-26)：(8-31)时，所制成的抛光液的抛光效果更佳，抛光后的3d玻璃的强度更高，更能够满足高档光学玻璃和精密光学仪器的需求。
从实施例1与实施例17-18的对比可以看出，当纳米氧化铝的粒径在80-300nm时，所制成的抛光液的抛光效果更佳，抛光后的3d玻璃的强度更高。
从实施例10-14和实施例19-22与实施例23-24的对比可以看出，当抛光液中，纳米磨料的含量为18-57wt％时，所制成的抛光液的抛光效果更佳，抛光后的3d玻璃的强度更高，更能够满足高档光学玻璃和精密光学仪器的需求。
从实施例10-14和实施例25-28的对比可以看出，当抛光液中ph值调节剂为有机碱和无机碱的复合碱，且两者的质量比为(1-2)：(1-2)时，所制成的抛光液稳定性更佳，从而使其抛光效果更佳，更能够满足高档光学玻璃和精密光学仪器的需求。
从实施例10-14与对比例6-8的对比可以看出，采用第一磨料和第二磨料协同作为纳米磨料制成的抛光液对3d玻璃抛光后，3d玻璃的强度更高，更能够满足高档光学玻璃和精密光学仪器的需求。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
技术特征：
1.一种纳米磨料，其特征在于，包括第一磨料，所述第一磨料包括纳米氧化铝，所述纳米氧化铝的外表面包覆有第一聚合物；
优选地，所述纳米氧化铝的粒径为80-350nm。
2.根据权利要求1所述的纳米磨料，其特征在于，还包括第二磨料，所述第二磨料包括纳米氧化铈，所述纳米氧化铈外表面包覆有第二聚合物；
优选地，所述纳米氧化铈的粒径为300-800nm。
3.根据权利要求2所述的纳米磨料，其特征在于，所述第一磨料和所述第二磨料的质量比为(10-26)：(8-31)，优选为(15-20)：(12-16)。
4.根据权利要求2所述的纳米磨料，其特征在于，所述第一聚合物和所述第二聚合物均独立地为可溶性聚合物；
优选的，所述可溶性聚合物选自甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、4-羧基苯并三唑甲酯、甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、4-羟基苯并三唑丁酯和乙氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯中至少一种。
5.一种抛光液，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的纳米磨料和水；
优选地，所述纳米磨料的含量为18-57wt％，优选为27-36wt％。
6.根据权利要求5所述的抛光液，其特征在于，还包括ph值调节剂和/或分散剂；
优选地，所述抛光液的ph值为7-9，优选为8-9；
优选地，所述ph值调节剂包括有机碱和/或无机碱；
优选地，所述有机碱选自六羟乙基乙二胺、二乙醇胺、三乙醇胺、四丁基氢氧化铵、三甲基羟乙基氢氧化铵、丁基磺酸内酯和四甲基氢氧化铵中至少一种；
优选地，所述无机碱选自氨水、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种；
优选地，所述ph值调节剂为有机碱和无机碱的复合碱；
优选地，所述复合碱中，有机碱和无机碱的质量比为(1-2)：(1-2)；
优选地，所述分散剂的含量为1.0-5.2wt％，优选为2.0-3.5wt％；
优选地，所述分散剂选自有机分散剂；
所述有机分散剂选自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚亚乙基亚胺、乙烯吡咯烷酮、异噻唑啉酮、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段聚醚和烷基酚聚氧乙烯醚中至少一种。
7.根据权利要求5或6所述的抛光液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将权利要求1-4任一项所述的纳米磨料、任选的ph值调节剂和任选的分散剂溶解于水中，分散均匀，即制得抛光液；
优选地，具体包括如下步骤：
a、将去离子水在600-800rpm之间进行搅拌，加入分散剂并搅拌至混合均匀；
b、在上述溶液中缓慢加入权利要求1-4任一项所述的纳米磨料，搅拌至混合均匀；
c、加入ph值调节剂，并调节ph值至7-9，搅拌至混合均匀，即得抛光液；
优选地，在步骤(a)中，以0.6-1.8l/min的速度加入分散剂；
优选地，在步骤(c)中，以0.6-1.8l/min的速度加入ph值调节剂。
8.根据权利要求1-4任一项提供的纳米磨料或权利要求5或6所述的抛光液在玻璃抛光中的应用；
优选地，所述玻璃为3d玻璃。
9.一种3d玻璃，其特征在于，采用权利要求1-4任一项提供的纳米磨料对3d玻璃进行抛光得到。
10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求9所述的3d玻璃。
技术总结
本发明提供了一种纳米磨料、抛光液及制备方法和应用，涉及磨料技术领域，所述纳米磨料包括第一磨料，所述第一磨料包括纳米氧化铝，所述纳米氧化铝的外表面包覆有第一聚合物，改善了现有纳米氧化铝作为磨料得到的抛光液会造成被加工介质表面产生微观缺陷，降低了被加工介质的强度，无法满足光学玻璃及光学仪器抛光需求的技术问题，本发明提供的纳米磨料，通过在纳米氧化铝的外表面包覆聚合物，使得聚合物在抛光过程中能够起到缓冲作用，以有效减少磨料造成的被加工介质表面微观缺陷，从而保证被加工介质表观质量和强度，满足光学玻璃及光学仪器的抛光需求。
技术研发人员：周群飞;陆继果
受保护的技术使用者：蓝思科技(长沙)有限公司
技术研发日：.08.20
技术公布日：.12.17
