עתיד תחמוצת הצריום בליטוש

ההתפתחות המהירה בתחומי המידע והאופטואלקטרוניקה קידמה את העדכון המתמיד של טכנולוגיית הליטוש הכימי-מכני (CMP). בנוסף לציוד ולחומרים, רכישת משטחים בעלי דיוק גבוה במיוחד תלויה יותר ויותר בתכנון ובייצור תעשייתי של חלקיקי שוחקים בעלי יעילות גבוהה, כמו גם בהכנת תרחיף הליטוש המתאים. ועם השיפור המתמיד של דרישות הדיוק והיעילות של עיבוד פני השטח, הדרישות לחומרי ליטוש בעלי יעילות גבוהה הולכות וגדלות. צריום דיאוקסיד נמצא בשימוש נרחב בעיבוד דיוק פני השטח של מכשירים מיקרואלקטרוניים ורכיבים אופטיים מדויקים.

אבקת ליטוש תחמוצת צריום (VK-Ce01) מתאפיינת בכושר חיתוך חזק, יעילות ליטוש גבוהה, דיוק ליטוש גבוה, איכות ליטוש טובה, סביבת הפעלה נקייה, זיהום נמוך, חיי שירות ארוכים וכו', והיא נמצאת בשימוש נרחב בתחום ליטוש אופטי מדויק ו-CMP וכו', והיא תופסת תפקיד חשוב ביותר.

תכונות בסיסיות של תחמוצת צריום:

צריום, המכונה גם תחמוצת צריום, היא תחמוצת של צריום. נכון לעכשיו, הערכיות של צריום היא +4, והנוסחה הכימית היא CeO2. התוצר הטהור הוא אבקה לבנה כבדה או גביש קובי, והתוצר הטמא הוא אבקה צהובה בהירה או אפילו ורודה עד חומה-אדמדמה (מכיוון שהיא מכילה כמויות זעירות של לנתנום, פרסאודימיום וכו'). בטמפרטורת החדר ובלחץ, צריום הוא תחמוצת יציבה של צריום. צריום יכול גם ליצור Ce2O3 בעל ערכיות +3, שאינו יציב וייצור CeO2 יציב עם O2. תחמוצת צריום מסיסה במקצת במים, בסיס וחומצה. הצפיפות היא 7.132 גרם/סמ"ק, נקודת ההיתוך היא 2600 ℃, ונקודת הרתיחה היא 3500 ℃.

מנגנון ליטוש של תחמוצת צריום

קשיות חלקיקי CeO2 אינה גבוהה. כפי שמוצג בטבלה שלהלן, קשיות תחמוצת הצריום נמוכה בהרבה מזו של יהלום ותחמוצת אלומיניום, וגם נמוכה מזו של תחמוצת זירקוניום ותחמוצת סיליקון, השקולות לתחמוצת ברזל. לכן, לא ניתן מבחינה טכנית להסיר ליטוש של חומרים מבוססי תחמוצת סיליקון, כגון זכוכית סיליקט, זכוכית קוורץ וכו', עם צריום בעל קשיות נמוכה מנקודת מבט מכנית בלבד. עם זאת, תחמוצת צריום היא כיום אבקת הליטוש המועדפת לליטוש חומרים מבוססי תחמוצת סיליקון או אפילו חומרי סיליקון ניטריד. ניתן לראות שלליטוש תחמוצת צריום יש גם השפעות נוספות מלבד השפעות מכניות. קשיות היהלום, שהוא חומר השחזה והליטוש נפוץ, מכילה בדרך כלל ריקנות חמצן בסריג CeO2, דבר המשנה את תכונותיו הפיזיקליות והכימיות ויש לו השפעה מסוימת על תכונות הליטוש. אבקות ליטוש תחמוצת צריום הנפוצות מכילות כמות מסוימת של תחמוצות אדמה נדירות אחרות. תחמוצת פרסאודימיום (Pr6O11) בעלת מבנה סריג קובי ממורכז-פאה, המתאים לליטוש, בעוד שמתחמוצות אדמה נדירות אחרות מסוג לנתניד אינן בעלות יכולת ליטוש. מבלי לשנות את מבנה הגביש של CeO2, הוא יכול ליצור איתו תמיסה מוצקה בטווח מסוים. עבור אבקת ליטוש תחמוצת ננו-צריום בעלת טוהר גבוה (VK-Ce01), ככל שטוהר תחמוצת הצריום (VK-Ce01) גבוה יותר, כך יכולת הליטוש גדולה יותר וחיי השירות ארוכים יותר, במיוחד עבור עדשות אופטיות מזכוכית קשה וקוורץ לאורך זמן. בעת ליטוש מחזורי, מומלץ להשתמש באבקת ליטוש תחמוצת צריום בעלת טוהר גבוה (VK-Ce01).

יישום של אבקת ליטוש תחמוצת צריום:

אבקת ליטוש תחמוצת צריום (VK-Ce01), המשמשת 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 יוקרה באולם הגדול);

6. עבודות יד מקריסטל;

7. ליטוש חלקי של ירקן

נגזרות הליטוש הנוכחיות של תחמוצת צריום:

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

מחלקת המחקר והפיתוח הטכנולוגי של UrbanMines Tech. Limited הציעה כי עריכת ושינוי פני השטח של חלקיקי ליטוש הן השיטות והגישות העיקריות לשיפור היעילות והדיוק של ליטוש CMP. מכיוון שניתן לכוונן את תכונות החלקיקים על ידי עריכת אלמנטים רב-רכיביים, ניתן לשפר את יציבות הפיזור ויעילות הליטוש של תרחיף הליטוש על ידי שינוי פני השטח. ביצועי ההכנה והליטוש של אבקת CeO2 מסוממת ב-TiO2 יכולים לשפר את יעילות הליטוש ביותר מ-50%, ובמקביל, פגמי פני השטח מופחתים גם הם ב-80%. אפקט הליטוש הסינרגטי של תחמוצות מרוכבות CeO2 ZrO2 ו-SiO2 2CeO2; לכן, טכנולוגיית ההכנה של תחמוצות מרוכבות מיקרו-ננו של סריה מסוממת היא בעלת חשיבות רבה לפיתוח חומרי ליטוש חדשים ולדיון במנגנון הליטוש. בנוסף לכמות הסימום, מצב ופיזורו של החומר המסומם בחלקיקים המסונתזים משפיעים רבות גם על תכונות פני השטח שלהם ועל ביצועי הליטוש שלהם.

ביניהן, סינתזה של חלקיקי ליטוש עם מבנה חיפוי היא אטרקטיבית יותר. לכן, בחירת שיטות ותנאים סינתטיים חשובה מאוד, במיוחד שיטות פשוטות וחסכוניות. באמצעות קרבונט צריום מיובש כחומר הגלם העיקרי, סונתזו חלקיקי ליטוש של תחמוצת צריום מסוממים באלומיניום בשיטה מכנוכימית רטובה בפאזה מוצקה. תחת פעולת כוח מכני, ניתן לפרק חלקיקים גדולים של קרבונט צריום מיובש לחלקיקים עדינים, בעוד שאלומיניום חנקתי מגיב עם מי אמוניה ליצירת חלקיקים קולואידים אמורפיים. החלקיקים הקולואידים נצמדים בקלות לחלקיקי קרבונט הצריום, ולאחר ייבוש וקלינצינציה, ניתן להשיג סימום אלומיניום על פני תחמוצת הצריום. שיטה זו שימשה לסינתזה של חלקיקי תחמוצת צריום עם כמויות שונות של סימום אלומיניום, וביצועי הליטוש שלהם אופיינו. לאחר הוספת כמות מתאימה של אלומיניום לפני השטח של חלקיקי תחמוצת הצריום, הערך השלילי של פוטנציאל פני השטח יגדל, מה שגרם לפער בין החלקיקים השוחקים. יש דחייה אלקטרוסטטית חזקה יותר, מה שמקדם את שיפור יציבות המתלה השוחק. במקביל, הספיחה ההדדית בין החלקיקים השוחקים לשכבה הרכה המטעונה באופן חיובי באמצעות משיכת קולומב תתחזק גם היא, דבר המועיל למגע ההדדי בין החומר השוחק לשכבה הרכה על פני הזכוכית המלוטשת, ומקדם את שיפור קצב הליטוש.