তথ্য ও অপ্টোইলেকট্রনিক্স ক্ষেত্রের দ্রুত উন্নয়ন কেমিক্যাল মেকানিক্যাল পলিশিং (সিএমপি) প্রযুক্তির ক্রমাগত আধুনিকীকরণে সহায়তা করেছে। সরঞ্জাম ও উপকরণ ছাড়াও, অতি-উচ্চ-নির্ভুল পৃষ্ঠতল অর্জন এখন উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন ঘর্ষণকারী কণার নকশা ও শিল্প উৎপাদন এবং সেইসাথে সংশ্লিষ্ট পলিশিং স্লারি প্রস্তুতির উপর অধিক নির্ভরশীল। এবং পৃষ্ঠতল প্রক্রিয়াকরণের নির্ভুলতা ও দক্ষতার প্রয়োজনীয়তার ক্রমাগত উন্নতির সাথে সাথে, উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন পলিশিং উপকরণের চাহিদাও ক্রমশ বাড়ছে। মাইক্রোইলেকট্রনিক ডিভাইস এবং নির্ভুল অপটিক্যাল উপাদানের পৃষ্ঠতলের নির্ভুল মেশিনিং-এ সেরিয়াম ডাইঅক্সাইড ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়ে আসছে।
সেরিয়াম অক্সাইড পলিশিং পাউডার (VK-Ce01)-এর শক্তিশালী কাটিং ক্ষমতা, উচ্চ পলিশিং দক্ষতা, উচ্চ পলিশিং নির্ভুলতা, ভালো পলিশিং গুণমান, পরিষ্কার কর্মপরিবেশ, কম দূষণ, দীর্ঘ পরিষেবা জীবন ইত্যাদির মতো সুবিধা রয়েছে এবং এটি অপটিক্যাল প্রিসিশন পলিশিং এবং সিএমপি (CMP) ইত্যাদি ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়ে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ স্থান অধিকার করে আছে।
সেরিয়াম অক্সাইডের মৌলিক বৈশিষ্ট্যসমূহ:
সেরিয়া, যা সেরিয়াম অক্সাইড নামেও পরিচিত, হলো সেরিয়ামের একটি অক্সাইড। এক্ষেত্রে সেরিয়ামের যোজ্যতা হলো +৪ এবং এর রাসায়নিক সংকেত হলো CeO2। বিশুদ্ধ উৎপাদটি হলো সাদা ভারী গুঁড়া বা ঘনকাকৃতির স্ফটিক, এবং অবিশুদ্ধ উৎপাদটি হালকা হলুদ বা এমনকি গোলাপী থেকে লালচে-বাদামী গুঁড়া (কারণ এতে সামান্য পরিমাণে ল্যান্থানাম, প্র্যাসিওডাইমিয়াম ইত্যাদি থাকে)। সাধারণ তাপমাত্রা ও চাপে, সেরিয়া হলো সেরিয়ামের একটি স্থিতিশীল অক্সাইড। সেরিয়াম +৩ যোজ্যতার Ce2O3-ও গঠন করতে পারে, যা অস্থিতিশীল এবং O2-এর সাথে স্থিতিশীল CeO2 গঠন করে। সেরিয়াম অক্সাইড পানি, ক্ষার এবং অ্যাসিডে সামান্য দ্রবণীয়। এর ঘনত্ব ৭.১৩২ গ্রাম/ঘন সেন্টিমিটার, গলনাঙ্ক ২৬০০℃ এবং স্ফুটনাঙ্ক ৩৫০০℃।
সেরিয়াম অক্সাইডের পালিশ করার প্রক্রিয়া
CeO2 কণার কাঠিন্য বেশি নয়। নিচের সারণিতে যেমন দেখানো হয়েছে, সেরিয়াম অক্সাইডের কাঠিন্য হীরা এবং অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের চেয়ে অনেক কম, এবং জিরকোনিয়াম অক্সাইড ও সিলিকন অক্সাইডের চেয়েও কম, যা ফেরিক অক্সাইডের সমতুল্য। তাই শুধুমাত্র যান্ত্রিক দৃষ্টিকোণ থেকে কম কাঠিন্যের সেরিয়া দিয়ে সিলিকন অক্সাইড-ভিত্তিক উপাদান, যেমন সিলিকেট গ্লাস, কোয়ার্টজ গ্লাস ইত্যাদি, পালিশমুক্ত করা প্রযুক্তিগতভাবে সম্ভব নয়। তবে, সিলিকন অক্সাইড-ভিত্তিক উপাদান বা এমনকি সিলিকন নাইট্রাইড উপাদান পালিশ করার জন্য বর্তমানে সেরিয়াম অক্সাইডই পছন্দের পলিশিং পাউডার। দেখা যায় যে, সেরিয়াম অক্সাইড পলিশিংয়ের যান্ত্রিক প্রভাব ছাড়াও অন্যান্য প্রভাবও রয়েছে। হীরা, যা একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত গ্রাইন্ডিং এবং পলিশিং উপাদান, তার কাঠিন্যে সাধারণত CeO2 ল্যাটিসে অক্সিজেন শূন্যতা থাকে, যা এর ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করে এবং পলিশিং বৈশিষ্ট্যের উপর একটি নির্দিষ্ট প্রভাব ফেলে। সাধারণভাবে ব্যবহৃত সেরিয়াম অক্সাইড পলিশিং পাউডারগুলিতে নির্দিষ্ট পরিমাণে অন্যান্য বিরল মৃত্তিকা অক্সাইড থাকে। প্র্যাসিওডাইমিয়াম অক্সাইড (Pr6O11)-এরও একটি ফেস-সেন্টার্ড কিউবিক ল্যাটিস কাঠামো রয়েছে, যা পলিশ করার জন্য উপযুক্ত, যেখানে অন্যান্য ল্যান্থানাইড রেয়ার আর্থ অক্সাইডের কোনো পলিশিং ক্ষমতা নেই। CeO2-এর ক্রিস্টাল কাঠামো পরিবর্তন না করে, এটি একটি নির্দিষ্ট পরিসরের মধ্যে এর সাথে একটি সলিড সলিউশন তৈরি করতে পারে। উচ্চ-বিশুদ্ধ ন্যানো-সেরিয়াম অক্সাইড পলিশিং পাউডার (VK-Ce01)-এর ক্ষেত্রে, সেরিয়াম অক্সাইডের (VK-Ce01) বিশুদ্ধতা যত বেশি হবে, এর পলিশিং ক্ষমতা এবং কার্যকাল তত দীর্ঘ হবে, বিশেষ করে হার্ড গ্লাস এবং কোয়ার্টজ অপটিক্যাল লেন্সের জন্য যা দীর্ঘ সময় ধরে ব্যবহৃত হয়। চক্রাকার পলিশিং করার সময়, উচ্চ-বিশুদ্ধ সেরিয়াম অক্সাইড পলিশিং পাউডার (VK-Ce01) ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়।
সেরিয়াম অক্সাইড পলিশিং পাউডারের প্রয়োগ:
সেরিয়াম অক্সাইড পলিশিং পাউডার (VK-Ce01), যা প্রধানত কাচের পণ্য পলিশ করার জন্য ব্যবহৃত হয়, এটি মূলত নিম্নলিখিত ক্ষেত্রগুলিতে ব্যবহার করা হয়:
১. চশমা, কাচের লেন্স পালিশ;
২. আলোকীয় লেন্স, আলোকীয় কাচ, লেন্স, ইত্যাদি;
৩. মোবাইল ফোনের স্ক্রিন গ্লাস, ঘড়ির উপরিভাগ (ঘড়ির দরজা), ইত্যাদি;
৪. এলসিডি মনিটর হলো সব ধরনের এলসিডি স্ক্রিন;
৫. রাইনস্টোন, ঝলমলে হীরা (তাস, জিন্সের ওপর হীরা), আলোর বল (বড় হলঘরের বিলাসবহুল ঝাড়বাতি);
৬. স্ফটিকের কারুশিল্প;
৭. জেড পাথরের আংশিক পালিশ
বর্তমান সেরিয়াম অক্সাইড পলিশিং ডেরিভেটিভগুলো হলো:
অপটিক্যাল গ্লাসের মসৃণকরণ ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করার জন্য সেরিয়াম অক্সাইডের পৃষ্ঠতলে অ্যালুমিনিয়াম ডোপিং করা হয়।
আরবানমাইন্স টেক লিমিটেডের প্রযুক্তি গবেষণা ও উন্নয়ন বিভাগ প্রস্তাব করেছে যে, সিএমপি পলিশিংয়ের কার্যকারিতা এবং নির্ভুলতা উন্নত করার জন্য পলিশিং কণার যৌগিকীকরণ এবং পৃষ্ঠতল পরিবর্তনই হলো প্রধান পদ্ধতি ও কৌশল। কারণ বহু-উপাদানযুক্ত মৌলের যৌগিকীকরণের মাধ্যমে কণার বৈশিষ্ট্য নিয়ন্ত্রণ করা যায় এবং পৃষ্ঠতল পরিবর্তনের মাধ্যমে পলিশিং স্লারির বিচ্ছুরণ স্থিতিশীলতা ও পলিশিং কার্যকারিতা উন্নত করা যায়। TiO2 দ্বারা ডোপ করা CeO2 পাউডারের প্রস্তুতি এবং পলিশিং কর্মক্ষমতা পলিশিং কার্যকারিতা ৫০%-এর বেশি উন্নত করতে পারে এবং একই সাথে, পৃষ্ঠের ত্রুটিও ৮০% হ্রাস পায়। CeO2 ZrO2 এবং SiO2 2CeO2 যৌগিক অক্সাইডের সমন্বিত পলিশিং প্রভাব রয়েছে; তাই, ডোপ করা সেরিয়া মাইক্রো-ন্যানো যৌগিক অক্সাইডের প্রস্তুতি প্রযুক্তি নতুন পলিশিং উপকরণের বিকাশ এবং পলিশিং প্রক্রিয়া আলোচনার জন্য অত্যন্ত তাৎপর্যপূর্ণ। ডোপিংয়ের পরিমাণ ছাড়াও, সংশ্লেষিত কণাগুলিতে ডোপ্যান্টের অবস্থা এবং বন্টনও তাদের পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্য এবং পলিশিং কর্মক্ষমতাকে ব্যাপকভাবে প্রভাবিত করে।
এদের মধ্যে, ক্ল্যাডিং কাঠামোযুক্ত পলিশিং কণার সংশ্লেষণ অধিক আকর্ষণীয়। তাই, সংশ্লেষণ পদ্ধতি ও শর্তাবলির নির্বাচনও অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, বিশেষ করে সেই পদ্ধতিগুলো যেগুলো সহজ এবং সাশ্রয়ী। আর্দ্র সিরাম কার্বনেটকে প্রধান কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহার করে, ওয়েট সলিড-ফেজ মেকানোকেমিক্যাল পদ্ধতিতে অ্যালুমিনিয়াম-ডোপড সিরাম অক্সাইড পলিশিং কণা সংশ্লেষণ করা হয়েছিল। যান্ত্রিক বলের প্রভাবে, আর্দ্র সিরাম কার্বনেটের বড় কণাগুলো ভেঙে সূক্ষ্ম কণায় পরিণত হতে পারে, অন্যদিকে অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রেট অ্যামোনিয়া জলের সাথে বিক্রিয়া করে অনিয়তাকার কলয়েডাল কণা তৈরি করে। এই কলয়েডাল কণাগুলো সহজেই সিরাম কার্বনেট কণার সাথে সংযুক্ত হয় এবং শুকানো ও ক্যালসিনেশনের পর সিরাম অক্সাইডের পৃষ্ঠে অ্যালুমিনিয়াম ডোপিং সম্পন্ন করা যায়। এই পদ্ধতি ব্যবহার করে বিভিন্ন পরিমাণে অ্যালুমিনিয়াম ডোপিংযুক্ত সিরাম অক্সাইড কণা সংশ্লেষণ করা হয়েছিল এবং তাদের পলিশিং কর্মক্ষমতা নির্ণয় করা হয়েছিল। সিরাম অক্সাইড কণার পৃষ্ঠে উপযুক্ত পরিমাণে অ্যালুমিনিয়াম যুক্ত করার পর, পৃষ্ঠ বিভবের ঋণাত্মক মান বৃদ্ধি পায়, যা ফলস্বরূপ ঘর্ষণকারী কণাগুলোর মধ্যে ব্যবধান তৈরি করে। শক্তিশালী স্থিরবৈদ্যুতিক বিকর্ষণ ঘটে, যা ঘর্ষণকারী সাসপেনশনের স্থিতিশীলতা উন্নত করতে সাহায্য করে। একই সাথে, কুলম্ব আকর্ষণের মাধ্যমে ঘর্ষণকারী কণা এবং ধনাত্মক চার্জযুক্ত নরম স্তরের মধ্যে পারস্পরিক শোষণও শক্তিশালী হয়, যা পালিশ করা কাচের পৃষ্ঠে ঘর্ষণকারী এবং নরম স্তরের মধ্যে পারস্পরিক সংস্পর্শের জন্য উপকারী এবং পালিশের হার উন্নত করতে সাহায্য করে।