O rápido desenvolvemento nos campos da información e a optoelectrónica promoveu a actualización continua da tecnoloxía de pulido químico-mecánico (CMP). Ademais dos equipos e materiais, a adquisición de superficies de ultra alta precisión depende máis do deseño e a produción industrial de partículas abrasivas de alta eficiencia, así como da preparación da correspondente pasta de pulido. E coa mellora continua dos requisitos de precisión e eficiencia do procesamento superficial, os requisitos para os materiais de pulido de alta eficiencia tamén son cada vez maiores. O dióxido de cerio utilizouse amplamente no mecanizado de precisión superficial de dispositivos microelectrónicos e compoñentes ópticos de precisión.
O po de pulido de óxido de cerio (VK-Ce01) ten as vantaxes dunha forte capacidade de corte, alta eficiencia de pulido, alta precisión de pulido, boa calidade de pulido, ambiente operativo limpo, baixa contaminación, longa vida útil, etc., e úsase amplamente no pulido de precisión óptica e no campo da CMP, etc., ocupando unha posición extremadamente importante.
Propiedades básicas do óxido de cerio:
A ceria, tamén coñecida como óxido de cerio, é un óxido de cerio. Neste momento, a valencia do cerio é +4 e a fórmula química é CeO2. O produto puro é un po branco pesado ou cristal cúbico, e o produto impuro é un po amarelo claro ou incluso rosa a marrón avermellado (porque contén trazas de lantano, praseodimio, etc.). A temperatura e presión ambientes, a ceria é un óxido de cerio estable. O cerio tamén pode formar Ce2O3 de valencia +3, que é inestable e formará CeO2 estable con O2. O óxido de cerio é lixeiramente soluble en auga, álcalis e ácidos. A densidade é de 7,132 g/cm3, o punto de fusión é de 2600 ℃ e o punto de ebulición é de 3500 ℃.
Mecanismo de pulido do óxido de cerio
A dureza das partículas de CeO2 non é alta. Como se mostra na táboa seguinte, a dureza do óxido de cerio é moito menor que a do diamante e o óxido de aluminio, e tamén menor que a do óxido de circonio e o óxido de silicio, que equivale ao óxido férrico. Polo tanto, non é tecnicamente viable despulir materiais a base de óxido de silicio, como o vidro de silicato, o vidro de cuarzo, etc., con cerio con baixa dureza só desde un punto de vista mecánico. Non obstante, o óxido de cerio é actualmente o po de pulido preferido para pulir materiais a base de óxido de silicio ou mesmo materiais de nitruro de silicio. Pódese observar que o pulido de óxido de cerio tamén ten outros efectos ademais dos efectos mecánicos. A dureza do diamante, que é un material de moenda e pulido de uso común, adoita ter vacancias de osíxeno na rede de CeO2, o que cambia as súas propiedades físicas e químicas e ten un certo impacto nas propiedades de pulido. Os pos de pulido de óxido de cerio de uso común conteñen unha certa cantidade doutros óxidos de terras raras. O óxido de praseodimio (Pr6O11) tamén ten unha estrutura de rede cúbica centrada nas caras, que é axeitada para o pulido, mentres que outros óxidos de terras raras lantánidos non teñen capacidade de pulido. Sen cambiar a estrutura cristalina do CeO2, pode formar unha solución sólida con el dentro dun certo rango. Para o po de pulido de nanoóxido de cerio de alta pureza (VK-Ce01), canto maior sexa a pureza do óxido de cerio (VK-Ce01), maior será a capacidade de pulido e maior será a vida útil, especialmente para lentes ópticas de vidro duro e cuarzo durante moito tempo. Ao pulido cíclico, recoméndase usar po de pulido de óxido de cerio de alta pureza (VK-Ce01).
Aplicación do po de pulido de óxido de cerio:
O po de pulido de óxido de cerio (VK-Ce01), úsase principalmente para o pulido de produtos de vidro, e utilízase principalmente nos seguintes campos:
1. Lentes, pulido de lentes de vidro;
2. Lente óptica, vidro óptico, lente, etc.;
3. Cristal da pantalla do teléfono móbil, superficie do reloxo (porta do reloxo), etc.;
4. Monitor LCD de todo tipo de pantallas LCD;
5. Strass, diamantes quentes (tarxetas, diamantes en pantalóns vaqueiros), bólas de iluminación (lámpadas de araña de luxo no gran salón);
6. Artesanía de cristal;
7. Pulido parcial de xade
Os derivados actuais de pulido de óxido de cerio:
A superficie do óxido de cerio está dopada con aluminio para mellorar significativamente o pulido do vidro óptico.
O Departamento de Investigación e Desenvolvemento Tecnolóxico de UrbanMines Tech. Limited propuxo que a composición e a modificación superficial das partículas de pulido sexan os principais métodos e enfoques para mellorar a eficiencia e a precisión do pulido CMP. Dado que as propiedades das partículas pódense axustar mediante a composición de elementos multicompoñentes, a estabilidade da dispersión e a eficiencia do pulido da suspensión de pulido pódense mellorar mediante a modificación superficial. O rendemento de preparación e pulido do po de CeO2 dopado con TiO2 pode mellorar a eficiencia do pulido en máis dun 50 % e, ao mesmo tempo, os defectos superficiais tamén se reducen nun 80 %. O efecto sinérxico de pulido dos óxidos compostos CeO2 ZrO2 e SiO2 2CeO2; polo tanto, a tecnoloxía de preparación de óxidos compostos de cerio micro-nano dopados é de grande importancia para o desenvolvemento de novos materiais de pulido e a discusión do mecanismo de pulido. Ademais da cantidade de dopado, o estado e a distribución do dopante nas partículas sintetizadas tamén afectan en gran medida ás súas propiedades superficiais e ao rendemento do pulido.
Entre elas, a síntese de partículas de pulido con estrutura de revestimento é máis atractiva. Polo tanto, a selección de métodos e condicións sintéticas tamén é moi importante, especialmente aqueles métodos que son sinxelos e rendibles. Usando carbonato de cerio hidratado como principal materia prima, sintetizáronse partículas de pulido de óxido de cerio dopadas con aluminio mediante o método mecanoquímico en fase sólida húmida. Baixo a acción da forza mecánica, as partículas grandes de carbonato de cerio hidratado poden clivarse en partículas finas, mentres que o nitrato de aluminio reacciona coa auga de amoníaco para formar partículas coloidais amorfas. As partículas coloidais únense facilmente ás partículas de carbonato de cerio e, despois do secado e a calcinación, pódese conseguir o dopado de aluminio na superficie do óxido de cerio. Este método utilizouse para sintetizar partículas de óxido de cerio con diferentes cantidades de dopado de aluminio e caracterizouse o seu rendemento de pulido. Despois de engadir unha cantidade axeitada de aluminio á superficie das partículas de óxido de cerio, o valor negativo do potencial superficial aumentaría, o que á súa vez crearía un espazo entre as partículas abrasivas. Hai unha repulsión electrostática máis forte, o que promove a mellora da estabilidade da suspensión abrasiva. Ao mesmo tempo, tamén se reforzará a adsorción mutua entre as partículas abrasivas e a capa branda cargada positivamente a través da atracción de Coulomb, o que é beneficioso para o contacto mutuo entre o abrasivo e a capa branda na superficie do vidro pulido e promove a mellora da velocidade de pulido.