超硬材料网

　　申请号：201510241996.X
　　申请人：华侨大学
　　发明人：陆静 徐西鹏 李东旭 王亚光 赖孟玲

　　摘要：本发明公开了一种掺杂二氧化钛金刚石复合磨粒及其制备方法和应用，该掺杂二氧化钛金刚石复合磨粒包括粒径50nm～10μm的金刚石核心和二氧化钛壳层，该二氧化钛壳层通过恒温水解反应制备且前驱体为硫酸氧钛，同时该二氧化钛壳层上共掺杂有Fe3+和N，N/Ti摩尔比为1％～13％。本发明的掺杂二氧化钛金刚石复合磨粒可以广泛应用在固结、半固结及游离抛光工具的制备，利用该复合磨粒制备的半固结柔性抛光工具，不仅能够明显提高SiC晶圆的加工效率，而且还能获得光滑无损的表面质量。

　　主权利要求：1.一种掺杂二氧化钛金刚石复合磨粒，其特征在于：包括粒径50nm～10μm的金刚石核心和二氧化钛壳层，该二氧化钛壳层通过恒温水解反应制备且前驱体为硫酸氧钛，同时该二氧化钛壳层上共掺杂有Fe3+和N，N/Ti摩尔比为1％～13％。
　　2.如权利要求1所述的一种掺杂二氧化钛金刚石复合磨粒，其特征在于：所述N/Ti 摩尔比为1％～10％。
　　3.一种掺杂二氧化钛金刚石复合磨粒的制备方法，其特征在于：包括如下步骤： (1)将金刚石磨粒添加到蒸馏水中进行剪切和超声分散，形成均匀稳定的悬浮液， 该金刚石磨粒的粒径为50nm～10μm； (2)将硫酸氧钛加热溶解于水中后与Fe3+溶液混合，再加入到已经溶解的NH4Cl溶 液中，形成混合溶液，该混合溶液中Fe3+的质量分数为0.1％～0.7％，N/Ti摩尔比为1％～13％； (3)将步骤(1)制备的悬浮液和步骤(2)制备的混合溶液混合均匀，边搅拌边进 行恒温水解反应，反应温度为40～55℃，反应时间为10～27小时，搅拌速度为50～75rmp； (4)将步骤(3)反应后得到的物料进行离心分离，并洗涤干燥，得到所述掺杂二氧 化钛金刚石复合磨粒。
　　4.如权利要求3所述的一种掺杂二氧化钛金刚石复合磨粒的制备方法，其特征在于： 所述金刚石磨粒的粒径为50nm、100nm、250nm、500nm、1μm、3μm、5μm和10μm中 的至少一种。
　　5.如权利要求3所述的一种掺杂二氧化钛金刚石复合磨粒的制备方法，其特征在于： 所述步骤(2)为：将硫酸氧钛加热溶解于水中后与Fe3+溶液混合，再加入到已经溶解的 NH4Cl溶液中，形成混合溶液，该混合溶液中Fe3+的质量分数为0.1％～0.5％，N/Ti摩尔比 为1％～10％。
　　6.如权利要求3所述的一种掺杂二氧化钛金刚石复合磨粒的制备方法，其特征在于： 所述步骤(3)为：将步骤(1)制备的悬浮液和步骤(2)制备的混合溶液混合均匀，边 搅拌边进行恒温水解反应，反应温度为40～50℃，反应时间为12～24小时，搅拌速度为 60rmp。
　　7.权利要求1或2所述的掺杂二氧化钛金刚石复合磨粒在固结、半固结及游离抛光 工具加工SiC晶圆中的应用。