העתיד של תחמוצת סריום בליטוש

ההתפתחות המהירה בתחומי המידע והאופטו-אלקטרוניקה קידמה את העדכון המתמיד של טכנולוגיית ליטוש כימי מכני (CMP). בנוסף לציוד ולחומרים, רכישת משטחים ברמת דיוק גבוהה תלויה יותר בתכנון ובייצור תעשייתי של חלקיקי שוחקים ביעילות גבוהה, כמו גם בהכנת תרחיץ הליטוש המקביל. ועם השיפור המתמיד של דיוק ודרישות היעילות של עיבוד פני השטח, גם הדרישות לחומרי ליטוש ביעילות גבוהה הולכות וגדלות. צריום דו חמצני נמצא בשימוש נרחב בעיבוד משטח דיוק של מכשירים מיקרואלקטרוניים ורכיבים אופטיים מדויקים.

אבקת ליטוש cerium oxide (VK-Ce01) היא בעלת יתרונות של יכולת חיתוך חזקה, יעילות ליטוש גבוהה, דיוק ליטוש גבוה, איכות ליטוש טובה, סביבת הפעלה נקייה, זיהום נמוך, חיי שירות ארוכים וכו', ונמצאת בשימוש נרחב בתחום ליטוש דיוק אופטי ושדה CMP וכו' תופס עמדה חשובה ביותר.

תכונות בסיסיות של תחמוצת צריום:

Ceria, הידוע גם בשם תחמוצת cerium, היא תחמוצת של cerium. בשלב זה, הערכיות של cerium היא +4, והנוסחה הכימית היא CeO2. המוצר הטהור הוא אבקה כבדה לבנה או גביש מעוקב, והמוצר הלא טהור הוא אבקה צהוב בהיר או אפילו ורוד עד חום אדמדם (מכיוון שהוא מכיל כמויות של לנתנום, פרסאודימיום וכו'). בטמפרטורת החדר ובלחץ, ceria היא תחמוצת יציבה של cerium. סריום יכול גם ליצור +3 ערכיות Ce2O3, שהוא לא יציב ויצור CeO2 יציב עם O2. תחמוצת סריום מסיס מעט במים, אלקלי וחומצה. הצפיפות היא 7.132 גרם/סמ"ק, נקודת ההיתוך היא 2600 ℃ ונקודת הרתיחה היא 3500 ℃.

מנגנון ליטוש של תחמוצת cerium

הקשיות של חלקיקי CeO2 אינה גבוהה. כפי שמוצג בטבלה למטה, הקשיות של תחמוצת צריום נמוכה בהרבה מזו של תחמוצת יהלומים ואלומיניום, וגם נמוכה מזו של תחמוצת זירקוניום ותחמוצת סיליקון, המקבילה לתחמוצת ברזל. לפיכך, אין זה אפשרי מבחינה טכנית לבצע ניקוי פוליש של חומרים על בסיס תחמוצת סיליקון, כגון זכוכית סיליקט, זכוכית קוורץ וכו', עם ציריה עם קשיות נמוכה מנקודת מבט מכנית בלבד. עם זאת, תחמוצת סריום היא כיום אבקת הליטוש המועדפת לליטוש חומרים מבוססי תחמוצת סיליקון או אפילו חומרים סיליקון ניטריד. ניתן לראות שלליטוש תחמוצת cerium יש גם השפעות נוספות מלבד השפעות מכניות. לקשיות היהלום, שהוא חומר השחזה והליטוש הנפוץ, יש בדרך כלל ריקויות חמצן בסריג CeO2, מה שמשנה את התכונות הפיזיקליות והכימיות שלו ויש לו השפעה מסוימת על תכונות הליטוש. אבקות ליטוש תחמוצת cerium בשימוש נפוץ מכילות כמות מסוימת של תחמוצות אדמה נדירות אחרות. לתחמוצת Praseodymium (Pr6O11) יש גם מבנה סריג מעוקב במרכז הפנים, המתאים לליטוש, בעוד שלתחמוצות אדמה נדירות לנטאניד אחרות אין יכולת ליטוש. מבלי לשנות את מבנה הגביש של CeO2, הוא יכול ליצור איתו פתרון מוצק בטווח מסוים. עבור אבקת ליטוש ננו-צריום אוקסיד בטוהר גבוה (VK-Ce01), ככל שטוהר תחמוצת הסריום (VK-Ce01) גבוה יותר, כך גדלה יכולת הליטוש וחיי השירות ארוכים יותר, במיוחד עבור עדשות אופטיות מזכוכית קשיחה וקוורץ עבור זמן רב. בעת ליטוש מחזורי, רצוי להשתמש באבקת ליטוש cerium oxide בטוהר גבוה (VK-Ce01).

יישום אבקת ליטוש תחמוצת cerium:

אבקת ליטוש תחמוצת סריום (VK-Ce01), משמשת בעיקר לליטוש מוצרי זכוכית, היא משמשת בעיקר בתחומים הבאים:

1. משקפיים, ליטוש עדשות זכוכית;

2. עדשה אופטית, זכוכית אופטית, עדשה וכו';

3. זכוכית מסך טלפון נייד, משטח שעון (דלת שעון), וכו';

4. צג LCD כל מיני סוגים של מסך LCD;

5. אבני חן, יהלומים לוהטים (קלפים, יהלומים על ג'ינס), כדורי תאורה (נברשות יוקרתיות באולם הגדול);

6. מלאכות קריסטל;

7. ליטוש חלקי של ירקן

נגזרות הליטוש של תחמוצת צריום הנוכחיות:

פני השטח של תחמוצת cerium מסוממים באלומיניום כדי לשפר משמעותית את ליטוש הזכוכית האופטית שלו.

מחלקת המחקר והפיתוח הטכנולוגי של UrbanMines Tech. מוגבל, הציע כי ההרכבה ושינוי פני השטח של חלקיקי ליטוש הם השיטות והגישות העיקריות לשיפור היעילות והדיוק של ליטוש CMP. מכיוון שניתן לכוונן את תכונות החלקיקים על ידי שילוב של אלמנטים מרובי רכיבים, וניתן לשפר את יציבות הפיזור ויעילות הליטוש של תרחיץ ליטוש על ידי שינוי פני השטח. ביצועי ההכנה והליטוש של אבקת CeO2 המסוממת ב-TiO2 יכולים לשפר את יעילות הליטוש ביותר מ-50%, ובמקביל, גם פגמי פני השטח מופחתים ב-80%. אפקט הליטוש הסינרגטי של תחמוצות מרוכבות CeO2 ZrO2 ו-SiO2 2CeO2; לפיכך, לטכנולוגיית ההכנה של תחמוצות מיקרו-ננו מרוכבות סריא מסוימות יש משמעות רבה לפיתוח חומרי ליטוש חדשים ולדיון במנגנון הליטוש. בנוסף לכמות הסימום, המצב וההפצה של המדום בחלקיקים המסונתזים משפיעים מאוד גם על תכונות פני השטח וביצועי הליטוש שלהם.

ביניהם, הסינתזה של חלקיקי ליטוש עם מבנה חיפוי אטרקטיבית יותר. לכן גם בחירת השיטות והתנאים הסינטטיים חשובה מאוד, במיוחד אלו שיטות פשוטות וחסכוניות. באמצעות שימוש בפחמתי סריום hydrated כחומר הגלם העיקרי, חלקיקי ליטוש תחמוצת cerium מסוממים באלומיניום סונתזו בשיטה מכנוכימית רטובה בשלב מוצק. תחת פעולת הכוח המכני, ניתן לבקע חלקיקים גדולים של קרבונט סריום hydrated לחלקיקים עדינים, בעוד חנקתי אלומיניום מגיב עם מי אמוניה ליצירת חלקיקים קולואידים אמורפיים. החלקיקים הקולואידים מחוברים בקלות לחלקיקי הצריום קרבונט, ולאחר הייבוש וההסתיידות ניתן להשיג סימום אלומיניום על פני תחמוצת הצריום. שיטה זו שימשה לסינתזה של חלקיקי תחמוצת cerium עם כמויות שונות של סימום אלומיניום, וביצועי הליטוש שלהם אופיינו. לאחר הוספת כמות מתאימה של אלומיניום לפני השטח של חלקיקי תחמוצת cerium, הערך השלילי של פוטנציאל פני השטח יגדל, מה שבתורו עשה את הפער בין החלקיקים השוחקים. ישנה דחייה אלקטרוסטטית חזקה יותר, המקדמת את שיפור יציבות המתלים השוחקים. במקביל, תתחזק גם הספיגה ההדדית בין החלקיקים השוחקים לשכבה הרכה הטעונה חיובית דרך משיכה של קולומב, מה שמועיל למגע ההדדי בין החומר השוחק לשכבה הרכה על פני הזכוכית המלוטשת, ומקדם השיפור בקצב הליטוש.