Die rasante Entwicklung in den Bereichen Information und Optoelektronik hat die kontinuierliche Aktualisierung der chemisch-mechanischen Poliertechnologie (CMP) gefördert. Die Anschaffung ultrapräziser Oberflächen hängt neben Geräten und Materialien stärker von der Konstruktion und industriellen Produktion hocheffizienter Schleifpartikel sowie der Aufbereitung der entsprechenden Polierslurry ab. Und mit der kontinuierlichen Verbesserung der Anforderungen an die Genauigkeit und Effizienz der Oberflächenbearbeitung werden auch die Anforderungen an hocheffiziente Poliermaterialien immer höher. Cerdioxid wird häufig bei der Oberflächenpräzisionsbearbeitung von mikroelektronischen Geräten und optischen Präzisionskomponenten verwendet.
Polierpulver aus Ceroxid-Polierpulver (VK-Ce01) bietet die Vorteile einer starken Schneidfähigkeit, einer hohen Poliereffizienz, einer hohen Poliergenauigkeit, einer guten Polierqualität, einer sauberen Betriebsumgebung, einer geringen Umweltverschmutzung, einer langen Lebensdauer usw. und wird häufig in verwendet Die Bereiche optisches Präzisionspolieren, CMP usw. nehmen eine äußerst wichtige Stellung ein.
Grundlegende Eigenschaften von Ceroxid:
Ceroxid, auch Ceroxid genannt, ist ein Ceroxid. Zu diesem Zeitpunkt beträgt die Wertigkeit von Cer +4 und die chemische Formel lautet CeO2. Das reine Produkt ist weißes, schweres Pulver oder kubischer Kristall, und das unreine Produkt ist hellgelbes oder sogar rosafarbenes bis rotbraunes Pulver (da es Spuren von Lanthan, Praseodym usw. enthält). Bei Raumtemperatur und -druck ist Ceroxid ein stabiles Ceroxid. Cer kann auch Ce2O3 mit der Wertigkeit +3 bilden, das instabil ist und mit O2 stabiles CeO2 bildet. Ceroxid ist in Wasser, Alkali und Säure schwer löslich. Die Dichte beträgt 7,132 g/cm3, der Schmelzpunkt beträgt 2600℃ und der Siedepunkt beträgt 3500℃.
Poliermechanismus aus Ceroxid
Die Härte von CeO2-Partikeln ist nicht hoch. Wie aus der folgenden Tabelle hervorgeht, ist die Härte von Ceroxid viel geringer als die von Diamant und Aluminiumoxid und auch niedriger als die von Zirkonoxid und Siliziumoxid, was Eisenoxid entspricht. Daher ist es technisch nicht möglich, Materialien auf Siliziumoxidbasis, wie Silikatglas, Quarzglas usw., mit Ceroxid mit geringer Härte aus rein mechanischer Sicht zu entpolieren. Allerdings ist Ceroxid derzeit das bevorzugte Polierpulver zum Polieren von Materialien auf Siliziumoxidbasis oder sogar Siliziumnitridmaterialien. Es zeigt sich, dass das Polieren von Ceroxid neben mechanischen Effekten auch andere Effekte hat. Die Härte von Diamant, einem häufig verwendeten Schleif- und Poliermaterial, weist normalerweise Sauerstofffehlstellen im CeO2-Gitter auf, was seine physikalischen und chemischen Eigenschaften verändert und einen gewissen Einfluss auf die Poliereigenschaften hat. Häufig verwendete Ceroxid-Polierpulver enthalten eine gewisse Menge anderer Seltenerdoxide. Praseodymoxid (Pr6O11) hat ebenfalls eine kubisch-flächenzentrierte Gitterstruktur, die zum Polieren geeignet ist, während andere Lanthanoid-Seltenerdoxide keine Polierfähigkeit haben. Ohne die Kristallstruktur von CeO2 zu verändern, kann es innerhalb eines bestimmten Bereichs damit eine feste Lösung bilden. Für hochreines Nano-Ceroxid-Polierpulver (VK-Ce01) gilt: Je höher die Reinheit des Ceroxids (VK-Ce01), desto größer ist die Polierfähigkeit und desto länger ist die Lebensdauer, insbesondere für optische Linsen aus Hartglas und Quarz lange Zeit. Beim zyklischen Polieren empfiehlt sich die Verwendung von hochreinem Ceroxid-Polierpulver (VK-Ce01).
Anwendung von Ceroxid-Polierpulver:
Ceroxid-Polierpulver (VK-Ce01), das hauptsächlich zum Polieren von Glasprodukten verwendet wird, wird hauptsächlich in den folgenden Bereichen eingesetzt:
1. Brillen, Glaslinsenpolieren;
2. Optische Linse, optisches Glas, Linse usw.;
3. Handy-Bildschirmglas, Uhrenoberfläche (Uhrentür) usw.;
4. LCD-Monitor alle Arten von LCD-Bildschirmen;
5. Strasssteine, heiße Diamanten (Karten, Diamanten auf Jeans), Leuchtkugeln (luxuriöse Kronleuchter im großen Saal);
6. Kristallhandwerk;
7. Teilpolieren von Jade
Die aktuellen Ceroxid-Polierderivate:
Die Oberfläche von Ceroxid ist mit Aluminium dotiert, um die Politur von optischem Glas deutlich zu verbessern.
Die Abteilung für Technologieforschung und -entwicklung von UrbanMines Tech. Limited schlug vor, dass die Compoundierung und Oberflächenmodifizierung von Polierpartikeln die wichtigsten Methoden und Ansätze zur Verbesserung der Effizienz und Genauigkeit des CMP-Polierens sind. Denn die Partikeleigenschaften können durch die Compoundierung von Mehrkomponentenelementen abgestimmt werden und die Dispersionsstabilität und Poliereffizienz von Polierschlämmen können durch Oberflächenmodifikation verbessert werden. Durch die Aufbereitungs- und Polierleistung von mit TiO2 dotiertem CeO2-Pulver kann die Poliereffizienz um mehr als 50 % verbessert werden, gleichzeitig werden auch die Oberflächendefekte um 80 % reduziert. Der synergistische Poliereffekt der Verbundoxide CeO2 ZrO2 und SiO2 2CeO2; Daher ist die Herstellungstechnologie von dotierten Ceroxid-Mikro-Nano-Verbundoxiden von großer Bedeutung für die Entwicklung neuer Poliermaterialien und die Diskussion des Poliermechanismus. Neben der Dotierungsmenge haben auch der Zustand und die Verteilung des Dotierstoffs in den synthetisierten Partikeln großen Einfluss auf deren Oberflächeneigenschaften und Polierleistung.
Unter diesen ist die Synthese von Polierpartikeln mit Mantelstruktur attraktiver. Daher ist auch die Auswahl synthetischer Methoden und Bedingungen sehr wichtig, insbesondere solcher Methoden, die einfach und kostengünstig sind. Unter Verwendung von hydratisiertem Cercarbonat als Hauptrohstoff wurden mit Aluminium dotierte Ceroxid-Polierpartikel durch ein nasses mechanochemisches Festphasenverfahren synthetisiert. Unter Einwirkung mechanischer Kraft können große Partikel aus hydratisiertem Cercarbonat in feine Partikel gespalten werden, während Aluminiumnitrat mit Ammoniakwasser zu amorphen kolloidalen Partikeln reagiert. Die kolloidalen Partikel haften leicht an den Cercarbonatpartikeln und nach dem Trocknen und Kalzinieren kann eine Aluminiumdotierung auf der Oberfläche des Ceroxids erreicht werden. Mit dieser Methode wurden Ceroxidpartikel mit unterschiedlicher Aluminiumdotierung synthetisiert und ihre Polierleistung charakterisiert. Nachdem der Oberfläche der Ceroxidpartikel eine entsprechende Menge Aluminium hinzugefügt wurde, würde der negative Wert des Oberflächenpotentials ansteigen, was wiederum den Spalt zwischen den Schleifpartikeln vergrößerte. Es kommt zu einer stärkeren elektrostatischen Abstoßung, was die Verbesserung der Stabilität der Schleifmittelsuspension fördert. Gleichzeitig wird auch die gegenseitige Adsorption zwischen den Schleifpartikeln und der positiv geladenen weichen Schicht durch Coulomb-Anziehung verstärkt, was den gegenseitigen Kontakt zwischen dem Schleifmittel und der weichen Schicht auf der Oberfläche des polierten Glases begünstigt und fördert die Verbesserung der Polierrate.