Den hurtige udvikling inden for information og optoelektronik har fremmet den kontinuerlige opdatering af kemisk mekanisk polering (CMP) teknologi. Ud over udstyr og materialer er erhvervelsen af overflader med ultrahøj præcision mere afhængig af design og industriel produktion af højeffektive slibende partikler samt forberedelsen af den tilsvarende poleringsslam. Og med den løbende forbedring af overfladebehandlingsnøjagtighed og effektivitetskrav bliver kravene til højeffektive poleringsmaterialer også højere og højere. Ceriumdioxid er blevet brugt i vid udstrækning til overfladepræcisionsbearbejdning af mikroelektroniske enheder og præcisionsoptiske komponenter.
Ceriumoxid poleringspulver (VK-Ce01) poleringspulver har fordelene ved stærk skæreevne, høj poleringseffektivitet, høj poleringsnøjagtighed, god poleringskvalitet, rent driftsmiljø, lav forurening, lang levetid osv., og er meget udbredt i optisk præcisionspolering og CMP osv. felt indtager en yderst vigtig position.
Grundlæggende egenskaber af ceriumoxid:
Ceria, også kendt som ceriumoxid, er en oxid af cerium. På dette tidspunkt er valensen af cerium +4, og den kemiske formel er CeO2. Det rene produkt er hvidt tungt pulver eller kubisk krystal, og det urene produkt er lysegult eller endda lyserødt til rødbrunt pulver (fordi det indeholder spormængder af lanthan, praseodym osv.). Ved stuetemperatur og -tryk er ceriumoxid et stabilt oxid af cerium. Cerium kan også danne +3 valens Ce2O3, som er ustabilt og vil danne stabil CeO2 med O2. Ceriumoxid er let opløseligt i vand, alkali og syre. Densiteten er 7,132 g/cm3, smeltepunktet er 2600 ℃, og kogepunktet er 3500 ℃.
Poleringsmekanisme af ceriumoxid
Hårdheden af CeO2-partikler er ikke høj. Som vist i tabellen nedenfor er hårdheden af ceriumoxid meget lavere end for diamant- og aluminiumoxid, og også lavere end for zirconiumoxid og siliciumoxid, som svarer til ferrioxid. Det er derfor ikke teknisk muligt at afpolere siliciumoxid-baserede materialer, såsom silikatglas, kvartsglas osv., med ceriumoxid med lav hårdhed kun ud fra et mekanisk synspunkt. Imidlertid er ceriumoxid i øjeblikket det foretrukne poleringspulver til polering af siliciumoxidbaserede materialer eller endda siliciumnitridmaterialer. Det kan ses, at ceriumoxidpolering også har andre effekter udover mekaniske effekter. Hårdheden af diamant, som er et almindeligt anvendt slibe- og poleringsmateriale, har normalt ilttomheder i CeO2-gitteret, hvilket ændrer dets fysiske og kemiske egenskaber og har en vis indflydelse på poleringsegenskaberne. Almindelig anvendte ceriumoxid-poleringspulvere indeholder en vis mængde andre sjældne jordarters oxider. Praseodymoxid (Pr6O11) har også en ansigtscentreret kubisk gitterstruktur, som er velegnet til polering, mens andre lanthanid-oxider af sjældne jordarter ikke har nogen poleringsevne. Uden at ændre krystalstrukturen af CeO2, kan det danne en fast opløsning med det inden for et vist område. For højrent nano-ceriumoxid-poleringspulver (VK-Ce01), jo højere renhed af ceriumoxid (VK-Ce01), jo større er poleringsevnen og længere levetid, især for optiske linser af hårdt glas og kvarts til en lang tid. Ved cyklisk polering er det tilrådeligt at bruge højrent ceriumoxid polerpulver (VK-Ce01).
Anvendelse af ceriumoxid poleringspulver:
Ceriumoxid poleringspulver (VK-Ce01), hovedsagelig brugt til polering af glasprodukter, det bruges hovedsageligt inden for følgende områder:
1. Briller, glas linse polering;
2. Optisk linse, optisk glas, linse osv.;
3. Mobiltelefon skærmglas, uroverflade (urdør) osv.;
4. LCD-skærm alle former for LCD-skærm;
5. Rhinsten, varme diamanter (kort, diamanter på jeans), lyskugler (luksus lysekroner i den store sal);
6. Krystal håndværk;
7. Delvis polering af jade
De nuværende ceriumoxidpoleringsderivater:
Overfladen af ceriumoxid er doteret med aluminium for at forbedre poleringen af optisk glas væsentligt.
Afdelingen for teknologiforskning og udvikling af UrbanMines Tech. Begrænset, foreslået, at sammensætning og overflademodifikation af poleringspartikler er de vigtigste metoder og tilgange til at forbedre effektiviteten og nøjagtigheden af CMP-polering. Fordi partikelegenskaberne kan justeres ved sammensætning af flerkomponentelementer, og dispersionsstabiliteten og poleringseffektiviteten af poleringsslam kan forbedres ved overflademodifikation. Forberedelses- og poleringsydelsen af CeO2-pulver doteret med TiO2 kan forbedre poleringseffektiviteten med mere end 50%, og samtidig reduceres overfladefejlene også med 80%. Den synergistiske polerende effekt af CeO2 ZrO2 og SiO2 2CeO2 kompositoxider; derfor er præparationsteknologien af dopede ceriumoxid mikro-nano kompositoxider af stor betydning for udviklingen af nye poleringsmaterialer og diskussionen om poleringsmekanisme. Ud over dopingmængden påvirker tilstanden og fordelingen af dopingmidlet i de syntetiserede partikler også i høj grad deres overfladeegenskaber og poleringsevne.
Blandt dem er syntesen af polerende partikler med beklædningsstruktur mere attraktiv. Derfor er valget af syntetiske metoder og betingelser også meget vigtigt, især de metoder, der er enkle og omkostningseffektive. Ved at bruge hydratiseret ceriumcarbonat som det vigtigste råmateriale, blev aluminium-doterede ceriumoxid polerpartikler syntetiseret ved våd fastfase mekanokemisk metode. Under påvirkning af mekanisk kraft kan store partikler af hydratiseret ceriumcarbonat spaltes til fine partikler, mens aluminiumnitrat reagerer med ammoniakvand og danner amorfe kolloide partikler. De kolloide partikler bindes let til ceriumcarbonatpartiklerne, og efter tørring og kalcinering kan aluminiumdoping opnås på overfladen af ceriumoxid. Denne metode blev brugt til at syntetisere ceriumoxidpartikler med forskellige mængder aluminiumsdoping, og deres poleringsevne blev karakteriseret. Efter at en passende mængde aluminium var blevet tilsat overfladen af ceriumoxidpartiklerne, ville den negative værdi af overfladepotentialet stige, hvilket igen gjorde mellemrummet mellem de slibende partikler. Der er stærkere elektrostatisk frastødning, som fremmer forbedringen af slibeophængets stabilitet. Samtidig vil den gensidige adsorption mellem de slibende partikler og det positivt ladede bløde lag gennem Coulomb-attraktion også blive styrket, hvilket er gavnligt for den gensidige kontakt mellem slibemidlet og det bløde lag på overfladen af det polerede glas, og fremmer forbedring af poleringshastigheden.