Den snabba utvecklingen inom områdena information och optoelektronik har främjat den kontinuerliga uppdateringen av kemisk mekanisk polering (CMP) teknologi. Förutom utrustning och material är förvärvet av ytor med ultrahög precision mer beroende av design och industriell produktion av högeffektiva slipande partiklar, såväl som beredningen av motsvarande poleruppslamning. Och med den kontinuerliga förbättringen av ytbearbetningsnoggrannheten och effektivitetskraven blir kraven på högeffektiva polermaterial också högre och högre. Ceriumdioxid har använts i stor utsträckning vid ytprecisionsbearbetning av mikroelektroniska enheter och optiska precisionskomponenter.
Ceriumoxidpoleringspulver (VK-Ce01) polerpulver har fördelarna med stark skärförmåga, hög poleringseffektivitet, hög poleringsnoggrannhet, god poleringskvalitet, ren driftsmiljö, låg förorening, lång livslängd, etc., och används ofta i optisk precisionspolering och CMP, etc. fält intar en extremt viktig position.
Grundläggande egenskaper hos ceriumoxid:
Ceria, även känd som ceriumoxid, är en oxid av cerium. Vid denna tidpunkt är valensen av cerium +4, och den kemiska formeln är CeO2. Den rena produkten är vitt tungt pulver eller kubisk kristall, och den orena produkten är ljusgul eller till och med rosa till rödbrunt pulver (eftersom den innehåller spårmängder av lantan, praseodym, etc.). Vid rumstemperatur och tryck är ceriumoxid en stabil oxid av cerium. Cerium kan också bilda +3 valens Ce2O3, som är instabilt och kommer att bilda stabil CeO2 med O2. Ceriumoxid är svagt löslig i vatten, alkali och syra. Densiteten är 7,132 g/cm3, smältpunkten är 2600 ℃ och kokpunkten är 3500 ℃.
Poleringsmekanism av ceriumoxid
CeO2-partiklarnas hårdhet är inte hög. Som visas i tabellen nedan är hårdheten för ceriumoxid mycket lägre än för diamant- och aluminiumoxid, och även lägre än den för zirkoniumoxid och kiseloxid, vilket är ekvivalent med järnoxid. Det är därför inte tekniskt möjligt att avpolera kiseloxidbaserade material, såsom silikatglas, kvartsglas etc., med ceriumoxid med låg hårdhet endast ur mekanisk synvinkel. Emellertid är ceriumoxid för närvarande det föredragna poleringspulvret för polering av kiseloxidbaserade material eller till och med kiselnitridmaterial. Det kan ses att polering av ceriumoxid även har andra effekter förutom mekaniska effekter. Hårdheten hos diamant, som är ett vanligt använt slip- och polermaterial, har vanligtvis syrevakanser i CeO2-gittret, vilket förändrar dess fysikaliska och kemiska egenskaper och har en viss inverkan på poleringsegenskaperna. Vanligt använda ceriumoxidpolerpulver innehåller en viss mängd andra sällsynta jordartsmetalloxider. Praseodymoxid (Pr6O11) har också en ansiktscentrerad kubisk gitterstruktur, som är lämplig för polering, medan andra lantanidoxider av sällsynta jordartsmetaller inte har någon poleringsförmåga. Utan att ändra kristallstrukturen hos CeO2 kan den bilda en fast lösning med den inom ett visst intervall. För nano-ceriumoxidpolerpulver med hög renhet (VK-Ce01), ju högre renhet ceriumoxid (VK-Ce01) har, desto större poleringsförmåga och längre livslängd, speciellt för optiska linser av hårt glas och kvarts för en lång tid. Vid cyklisk polering är det lämpligt att använda högrent ceriumoxidpolerpulver (VK-Ce01).
Applicering av ceriumoxidpoleringspulver:
Ceriumoxidpoleringspulver (VK-Ce01), används främst för polering av glasprodukter, det används huvudsakligen inom följande områden:
1. Glasögon, glaslinspolering;
2. Optisk lins, optiskt glas, lins, etc.;
3. Mobiltelefonskärmglas, klockyta (klockdörr), etc.;
4. LCD-skärm alla typer av LCD-skärmar;
5. Rhinestones, heta diamanter (kort, diamanter på jeans), belysningskulor (lyxiga ljuskronor i den stora hallen);
6. Kristallhantverk;
7. Partiell polering av jade
De nuvarande ceriumoxidpolerande derivaten:
Ytan av ceriumoxid är dopad med aluminium för att avsevärt förbättra dess polering av optiskt glas.
Avdelningen för teknologiforskning och utveckling av UrbanMines Tech. Limited, föreslog att blandning och ytmodifiering av poleringspartiklar är de viktigaste metoderna och tillvägagångssätten för att förbättra effektiviteten och noggrannheten för CMP-polering. Eftersom partikelegenskaperna kan ställas in genom sammansättning av flerkomponentelement, och dispersionsstabiliteten och poleringseffektiviteten hos poleringsslam kan förbättras genom ytmodifiering. Berednings- och poleringsprestandan för CeO2-pulver dopat med TiO2 kan förbättra poleringseffektiviteten med mer än 50 %, samtidigt som ytdefekterna minskas med 80 %. Den synergistiska polerande effekten av CeO2 ZrO2 och SiO2 2CeO2 kompositoxider; därför är beredningstekniken för dopade ceriumoxider av mikronano-kompositer av stor betydelse för utvecklingen av nya polermaterial och diskussionen om poleringsmekanism. Förutom dopningsmängden påverkar tillståndet och fördelningen av dopningsmedlet i de syntetiserade partiklarna också i hög grad deras ytegenskaper och poleringsprestanda.
Bland dem är syntesen av polerande partiklar med beklädnadsstruktur mer attraktiv. Därför är valet av syntetiska metoder och villkor också mycket viktigt, särskilt de metoder som är enkla och kostnadseffektiva. Med användning av hydratiserat ceriumkarbonat som huvudråvara, syntetiserades aluminiumdopade ceriumoxidpolerande partiklar genom våt fastfas mekanokemisk metod. Under inverkan av mekanisk kraft kan stora partiklar av hydratiserat ceriumkarbonat klyvas till fina partiklar, medan aluminiumnitrat reagerar med ammoniakvatten för att bilda amorfa kolloidala partiklar. De kolloidala partiklarna fästs lätt på ceriumkarbonatpartiklarna och efter torkning och kalcinering kan aluminiumdopning uppnås på ceriumoxidytan. Denna metod användes för att syntetisera ceriumoxidpartiklar med olika mängder aluminiumdopning, och deras poleringsprestanda karakteriserades. Efter att en lämplig mängd aluminium tillförts ytan av ceriumoxidpartiklarna, skulle det negativa värdet på ytpotentialen öka, vilket i sin tur gjorde gapet mellan de abrasiva partiklarna. Det finns en starkare elektrostatisk repulsion, vilket främjar förbättringen av abrasiv suspensionsstabilitet. Samtidigt kommer den ömsesidiga adsorptionen mellan de slipande partiklarna och det positivt laddade mjuka lagret genom Coulomb attraktion också att stärkas, vilket är fördelaktigt för den ömsesidiga kontakten mellan slipmedlet och det mjuka lagret på ytan av det polerade glaset, och främjar förbättringen av poleringshastigheten.