Den raske utviklingen innen informasjon og optoelektronikk har fremmet kontinuerlig oppdatering av teknologi for kjemisk mekanisk polering (CMP). I tillegg til utstyr og materialer er anskaffelsen av overflater med ultrahøy presisjon mer avhengig av design og industriell produksjon av høyeffektive slipende partikler, samt tilberedning av den tilsvarende poleringsslurryen. Og med den kontinuerlige forbedringen av overflatebehandlingsnøyaktighet og effektivitetskrav, blir kravene til høyeffektive poleringsmaterialer også høyere og høyere. Ceriumdioksid har blitt mye brukt i overflatepresisjonsbearbeiding av mikroelektroniske enheter og optiske presisjonskomponenter.
Ceriumoksid poleringspulver (VK-Ce01) poleringspulver har fordelene med sterk skjæreevne, høy poleringseffektivitet, høy poleringsnøyaktighet, god poleringskvalitet, rent driftsmiljø, lav forurensning, lang levetid, etc., og er mye brukt i optisk presisjonspolering og CMP, etc.-feltet inntar en ekstremt viktig posisjon.
Grunnleggende egenskaper til ceriumoksid:
Ceria, også kjent som ceriumoksid, er et oksid av cerium. På dette tidspunktet er valensen til cerium +4, og den kjemiske formelen er CeO2. Det rene produktet er hvitt tungt pulver eller kubisk krystall, og det urene produktet er lysegult eller til og med rosa til rødbrunt pulver (fordi det inneholder spormengder av lantan, praseodym, etc.). Ved romtemperatur og trykk er cerium et stabilt oksid av cerium. Cerium kan også danne +3 valens Ce2O3, som er ustabilt og vil danne stabil CeO2 med O2. Ceriumoksid er lett løselig i vann, alkali og syre. Tettheten er 7,132 g/cm3, smeltepunktet er 2600 ℃, og kokepunktet er 3500 ℃.
Poleringsmekanisme av ceriumoksid
Hardheten til CeO2-partikler er ikke høy. Som vist i tabellen nedenfor, er hardheten til ceriumoksid mye lavere enn for diamant- og aluminiumoksid, og også lavere enn for zirkoniumoksid og silisiumoksid, som tilsvarer jernoksid. Det er derfor ikke teknisk mulig å avpolere silisiumoksidbaserte materialer, som silikatglass, kvartsglass osv. med ceriumoksid med lav hardhet kun fra et mekanisk synspunkt. Imidlertid er ceriumoksyd for tiden det foretrukne poleringspulveret for polering av silisiumoksydbaserte materialer eller til og med silisiumnitridmaterialer. Det kan sees at polering av ceriumoksid også har andre effekter i tillegg til mekaniske effekter. Hardheten til diamant, som er et ofte brukt slipe- og poleringsmateriale, har vanligvis oksygenvakanser i CeO2-gitteret, noe som endrer dets fysiske og kjemiske egenskaper og har en viss innvirkning på poleringsegenskapene. Vanlig brukte ceriumoksidpoleringspulver inneholder en viss mengde andre sjeldne jordartsmetalloksider. Praseodymoksid (Pr6O11) har også en ansiktssentrert kubisk gitterstruktur, som er egnet for polering, mens andre lantanidoksider av sjeldne jordarter ikke har noen poleringsevne. Uten å endre krystallstrukturen til CeO2, kan den danne en solid løsning med den innenfor et visst område. For poleringspulver med høy renhet av nanoceriumoksid (VK-Ce01), jo høyere renhet av ceriumoksid (VK-Ce01), jo større er poleringsevnen og lengre levetid, spesielt for optiske linser av hardt glass og kvarts for en lang tid. Ved syklisk polering er det tilrådelig å bruke høyrent ceriumoksidpoleringspulver (VK-Ce01).
Påføring av ceriumoksidpoleringspulver:
Ceriumoksidpoleringspulver (VK-Ce01), hovedsakelig brukt til polering av glassprodukter, brukes hovedsakelig i følgende felt:
1. Briller, glass linse polering;
2. Optisk linse, optisk glass, linse, etc.;
3. Mobiltelefonskjermglass, klokkeflate (klokkedør), etc.;
4. LCD-skjerm alle typer LCD-skjermer;
5. Rhinestones, varme diamanter (kort, diamanter på jeans), lyskuler (luksuslysekroner i den store salen);
6. Crystal håndverk;
7. Delvis polering av jade
De nåværende ceriumoksidpoleringsderivatene:
Overflaten av ceriumoksid er dopet med aluminium for å forbedre poleringen av optisk glass betydelig.
Avdelingen for teknologiforskning og utvikling av UrbanMines Tech. Limited, foreslått at blanding og overflatemodifisering av poleringspartikler er de viktigste metodene og tilnærmingene for å forbedre effektiviteten og nøyaktigheten til CMP-polering. Fordi partikkelegenskapene kan justeres ved sammensetning av flerkomponentelementer, og dispersjonsstabiliteten og poleringseffektiviteten til poleringsslam kan forbedres ved overflatemodifisering. Forberedelsen og poleringsytelsen til CeO2-pulver dopet med TiO2 kan forbedre poleringseffektiviteten med mer enn 50 %, og samtidig reduseres overflatedefektene med 80 %. Den synergistiske poleringseffekten av CeO2 ZrO2 og SiO2 2CeO2 komposittoksider; derfor er fremstillingsteknologien til dopede ceria mikro-nano komposittoksider av stor betydning for utviklingen av nye poleringsmaterialer og diskusjonen om poleringsmekanisme. I tillegg til dopingmengden, påvirker tilstanden og fordelingen av dopemidlet i de syntetiserte partiklene i stor grad deres overflateegenskaper og poleringsytelse.
Blant dem er syntesen av poleringspartikler med kledningsstruktur mer attraktiv. Derfor er valget av syntetiske metoder og forhold også svært viktig, spesielt de metodene som er enkle og kostnadseffektive. Ved å bruke hydratisert ceriumkarbonat som hovedråstoff, ble aluminiumdopete ceriumoksidpoleringspartikler syntetisert ved våt fastfase mekanokjemisk metode. Under påvirkning av mekanisk kraft kan store partikler av hydratisert ceriumkarbonat spaltes til fine partikler, mens aluminiumnitrat reagerer med ammoniakkvann for å danne amorfe kolloidale partikler. De kolloidale partiklene festes lett til ceriumkarbonatpartiklene, og etter tørking og kalsinering kan aluminiumdoping oppnås på overflaten av ceriumoksid. Denne metoden ble brukt til å syntetisere ceriumoksidpartikler med forskjellige mengder aluminiumdoping, og deres poleringsytelse ble karakterisert. Etter at en passende mengde aluminium ble tilsatt overflaten av ceriumoksidpartiklene, ville den negative verdien av overflatepotensialet øke, noe som igjen gjorde gapet mellom slipepartiklene. Det er sterkere elektrostatisk frastøtning, noe som fremmer forbedringen av slipende suspensjonsstabilitet. Samtidig vil den gjensidige adsorpsjonen mellom slipemiddelpartiklene og det positivt ladede myke laget gjennom Coulomb-attraksjonen også styrkes, noe som er gunstig for den gjensidige kontakten mellom slipemiddelet og det myke laget på overflaten av det polerte glasset, og fremmer forbedring av poleringshastigheten.