De snelle ontwikkeling op het gebied van informatie en opto-elektronica heeft de voortdurende modernisering van de chemisch-mechanische polijsttechnologie (CMP) bevorderd. Naast apparatuur en materialen is de verwerving van oppervlakken met ultrahoge precisie meer afhankelijk van het ontwerp en de industriële productie van zeer efficiënte schuurdeeltjes, evenals van de bereiding van de overeenkomstige polijstslurry. En met de voortdurende verbetering van de nauwkeurigheid en efficiëntie-eisen voor oppervlaktebewerking, worden de eisen voor hoogefficiënte polijstmaterialen ook steeds hoger. Ceriumdioxide wordt op grote schaal gebruikt bij de precisiebewerking van het oppervlak van micro-elektronische apparaten en optische precisiecomponenten.
Ceriumoxide-polijstpoeder (VK-Ce01) polijstpoeder heeft de voordelen van een sterk snijvermogen, hoge polijstefficiëntie, hoge polijstnauwkeurigheid, goede polijstkwaliteit, schone werkomgeving, lage vervuiling, lange levensduur, enz., en wordt veel gebruikt in optische precisiepolijsten en CMP, enz. nemen een uiterst belangrijke plaats in.
Basiseigenschappen van ceriumoxide:
Ceria, ook bekend als ceriumoxide, is een oxide van cerium. Op dit moment is de valentie van cerium +4 en de chemische formule is CeO2. Het zuivere product is wit, zwaar poeder of kubisch kristal, en het onzuivere product is lichtgeel of zelfs roze tot roodbruin poeder (omdat het sporen van lanthaan, praseodymium, enz. bevat). Bij kamertemperatuur en druk is ceriumoxide een stabiel ceriumoxide. Cerium kan ook +3 valentie Ce2O3 vormen, wat onstabiel is en stabiel CeO2 zal vormen met O2. Ceriumoxide is enigszins oplosbaar in water, alkali en zuur. De dichtheid is 7,132 g/cm3, het smeltpunt is 2600℃ en het kookpunt is 3500℃.
Polijstmechanisme van ceriumoxide
De hardheid van CeO2-deeltjes is niet hoog. Zoals blijkt uit onderstaande tabel is de hardheid van ceriumoxide veel lager dan die van diamant en aluminiumoxide, en ook lager dan die van zirkoniumoxide en siliciumoxide, wat gelijkwaardig is aan ijzeroxide. Het is daarom technisch niet haalbaar om materialen op basis van siliciumoxide, zoals silicaatglas, kwartsglas, enz., alleen vanuit mechanisch oogpunt te depoliseren met ceriumoxide met een lage hardheid. Ceriumoxide is momenteel echter het geprefereerde polijstpoeder voor het polijsten van materialen op basis van siliciumoxide of zelfs materialen van siliciumnitride. Het blijkt dat het polijsten met ceriumoxide naast mechanische effecten ook andere effecten heeft. De hardheid van diamant, een veelgebruikt slijp- en polijstmateriaal, heeft meestal zuurstofvacatures in het CeO2-rooster, waardoor de fysische en chemische eigenschappen veranderen en een zekere invloed hebben op de polijsteigenschappen. Veelgebruikte ceriumoxide-polijstpoeders bevatten een bepaalde hoeveelheid andere zeldzame aardoxides. Praseodymiumoxide (Pr6O11) heeft ook een kubieke roosterstructuur met het gezicht in het midden, die geschikt is voor polijsten, terwijl andere lanthanide-zeldzame aardoxides geen polijstvermogen hebben. Zonder de kristalstructuur van CeO2 te veranderen, kan het er binnen een bepaald bereik een vaste oplossing mee vormen. Voor hoogzuiver nano-ceriumoxide-polijstpoeder (VK-Ce01): hoe hoger de zuiverheid van ceriumoxide (VK-Ce01), hoe groter het polijstvermogen en de langere levensduur, vooral voor optische lenzen van hard glas en kwarts voor een lange tijd. Bij cyclisch polijsten is het raadzaam om hoogzuiver ceriumoxide-polijstpoeder (VK-Ce01) te gebruiken.
Toepassing van ceriumoxide-polijstpoeder:
Ceriumoxide-polijstpoeder (VK-Ce01), voornamelijk gebruikt voor het polijsten van glasproducten, wordt voornamelijk gebruikt op de volgende gebieden:
1. Brillen, polijsten van glazen lenzen;
2. Optische lens, optisch glas, lens, enz.;
3. Schermglas van mobiele telefoon, horlogeoppervlak (horlogedeur), enz .;
4. LCD-monitor allerlei LCD-scherm;
5. Steentjes, hete diamanten (kaarten, diamanten op spijkerbroeken), lichtballen (luxe kroonluchters in de grote zaal);
6. Kristalambachten;
7. Gedeeltelijk polijsten van jade
De huidige ceriumoxide-polijstderivaten:
Het oppervlak van ceriumoxide is gedoteerd met aluminium om het polijsten van optisch glas aanzienlijk te verbeteren.
De afdeling Technologieonderzoek en Ontwikkeling van UrbanMines Tech. Limited, stelde voor dat het compounderen en oppervlaktemodificatie van polijstdeeltjes de belangrijkste methoden en benaderingen zijn om de efficiëntie en nauwkeurigheid van CMP-polijsten te verbeteren. Omdat de deeltjeseigenschappen kunnen worden afgestemd door de samenstelling van uit meerdere componenten bestaande elementen, en de dispersiestabiliteit en polijstefficiëntie van polijstslurry kunnen worden verbeterd door oppervlaktemodificatie. De preparatie- en polijstprestaties van CeO2-poeder gedoteerd met TiO2 kunnen de polijstefficiëntie met meer dan 50% verbeteren, en tegelijkertijd worden de oppervlaktedefecten ook met 80% verminderd. Het synergetische polijsteffect van CeO2 ZrO2 en SiO2 2CeO2 composietoxiden; daarom is de bereidingstechnologie van gedoteerde ceriumoxide-micro-nanocomposietoxiden van groot belang voor de ontwikkeling van nieuwe polijstmaterialen en de discussie over het polijstmechanisme. Naast de doteringshoeveelheid heeft ook de toestand en verdeling van het doteermiddel in de gesynthetiseerde deeltjes een grote invloed op hun oppervlakte-eigenschappen en polijstprestaties.
Onder hen is de synthese van polijstdeeltjes met bekledingsstructuur aantrekkelijker. Daarom is de selectie van synthetische methoden en omstandigheden ook erg belangrijk, vooral die methoden die eenvoudig en kosteneffectief zijn. Met behulp van gehydrateerd ceriumcarbonaat als de belangrijkste grondstof werden met aluminium gedoteerde ceriumoxide-polijstdeeltjes gesynthetiseerd door middel van een natte mechanochemische methode in de vaste fase. Onder invloed van mechanische kracht kunnen grote deeltjes gehydrateerd ceriumcarbonaat in fijne deeltjes worden gespleten, terwijl aluminiumnitraat reageert met ammoniakwater om amorfe colloïdale deeltjes te vormen. De colloïdale deeltjes hechten zich gemakkelijk aan de ceriumcarbonaatdeeltjes en na drogen en calcineren kan aluminiumdotering op het oppervlak van ceriumoxide worden bereikt. Deze methode werd gebruikt om ceriumoxidedeeltjes met verschillende hoeveelheden aluminiumdotering te synthetiseren, en hun polijstprestaties werden gekarakteriseerd. Nadat een geschikte hoeveelheid aluminium aan het oppervlak van de ceriumoxidedeeltjes was toegevoegd, zou de negatieve waarde van de oppervlaktepotentiaal toenemen, wat op zijn beurt de opening tussen de schurende deeltjes veroorzaakte. Er is een sterkere elektrostatische afstoting, wat de verbetering van de stabiliteit van de schurende ophanging bevordert. Tegelijkertijd zal de wederzijdse adsorptie tussen de schurende deeltjes en de positief geladen zachte laag door Coulomb-aantrekking ook worden versterkt, wat gunstig is voor het wederzijdse contact tussen het schuurmiddel en de zachte laag op het oppervlak van het gepolijste glas, en bevordert de verbetering van de polijstsnelheid.