อนาคตของซีเรียมออกไซด์ในการขัดเงา

การพัฒนาอย่างรวดเร็วในด้านข้อมูลและออปโตอิเล็กทรอนิกส์ได้ส่งเสริมการอัปเดตเทคโนโลยีการขัดเงาเชิงกลด้วยเคมี (CMP) อย่างต่อเนื่อง นอกเหนือจากอุปกรณ์และวัสดุแล้ว การได้พื้นผิวที่มีความแม่นยำสูงพิเศษยังขึ้นอยู่กับการออกแบบและการผลิตทางอุตสาหกรรมของอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนประสิทธิภาพสูง ตลอดจนการเตรียมสารละลายขัดเงาที่สอดคล้องกัน และด้วยการปรับปรุงความต้องการด้านความแม่นยำและประสิทธิภาพในการประมวลผลพื้นผิวอย่างต่อเนื่อง ข้อกำหนดสำหรับวัสดุขัดเงาที่มีประสิทธิภาพสูงก็มีเพิ่มมากขึ้นเช่นกัน ซีเรียมไดออกไซด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการตัดเฉือนพื้นผิวที่แม่นยำของอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์และส่วนประกอบทางแสงที่มีความแม่นยำ

ผงขัดซีเรียมออกไซด์ (VK-Ce01) มีข้อดีคือความสามารถในการตัดที่แข็งแกร่ง ประสิทธิภาพการขัดเงาสูง ความแม่นยำในการขัดสูง คุณภาพการขัดที่ดี สภาพแวดล้อมการทำงานที่สะอาด มลภาวะต่ำ อายุการใช้งานยาวนาน ฯลฯ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายใน การขัดเงาที่มีความแม่นยำด้วยแสงและ CMP ฯลฯ ครองตำแหน่งที่สำคัญอย่างยิ่ง

คุณสมบัติพื้นฐานของซีเรียมออกไซด์:

ซีเรียหรือที่รู้จักกันในชื่อซีเรียมออกไซด์เป็นออกไซด์ของซีเรียม ในเวลานี้ วาเลนซ์ของซีเรียมคือ +4 และสูตรทางเคมีคือ CeO2 ผลิตภัณฑ์บริสุทธิ์คือผงหนักสีขาวหรือลูกบาศก์คริสตัล และผลิตภัณฑ์ที่ไม่บริสุทธิ์จะมีสีเหลืองอ่อนหรือแม้แต่สีชมพูถึงน้ำตาลแดง (เนื่องจากมีแลนทานัม เพราซีโอดีเมียม ฯลฯ ในปริมาณเล็กน้อย) ที่อุณหภูมิและความดันห้อง ซีเรียมคือออกไซด์ที่เสถียรของซีเรียม ซีเรียมยังสามารถก่อตัวเป็น +3 วาเลนซ์ Ce2O3 ซึ่งไม่เสถียรและจะก่อตัวเป็น CeO2 ที่เสถียรเมื่อมี O2 ซีเรียมออกไซด์ละลายได้เล็กน้อยในน้ำ อัลคาไล และกรด ความหนาแน่นคือ 7.132 g/cm3 จุดหลอมเหลวคือ 2600°C และจุดเดือดคือ 3500°C

กลไกการขัดเงาของซีเรียมออกไซด์

ความแข็งของอนุภาค CeO2 ไม่สูงนัก ดังที่แสดงในตารางด้านล่าง ความแข็งของซีเรียมออกไซด์ต่ำกว่าเพชรและอลูมิเนียมออกไซด์มาก และยังต่ำกว่าความแข็งของเซอร์โคเนียมออกไซด์และซิลิคอนออกไซด์ ซึ่งเทียบเท่ากับเฟอร์ริกออกไซด์ ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ทางเทคนิคที่จะขัดเงาวัสดุที่มีซิลิกอนออกไซด์ เช่น แก้วซิลิเกต แก้วควอทซ์ ฯลฯ ด้วยซีเรียที่มีความแข็งต่ำจากมุมมองเชิงกลเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน ผงขัดซีเรียมออกไซด์เป็นที่ต้องการสำหรับการขัดวัสดุที่มีซิลิกอนออกไซด์ หรือแม้แต่วัสดุซิลิกอนไนไตรด์ จะเห็นได้ว่าการขัดซีเรียมออกไซด์ยังมีผลอื่นนอกเหนือจากผลกระทบทางกลอีกด้วย ความแข็งของเพชรซึ่งเป็นวัสดุเจียรและขัดเงาที่ใช้กันทั่วไป มักจะมีตำแหน่งว่างของออกซิเจนในโครงตาข่าย CeO2 ซึ่งทำให้คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของเพชรเปลี่ยนแปลง และมีผลกระทบต่อคุณสมบัติการขัดเงาบางประการ ผงขัดซีเรียมออกไซด์ที่ใช้กันทั่วไปจะมีออกไซด์ของธาตุหายากอื่นๆ อยู่จำนวนหนึ่ง Praseodymium ออกไซด์ (Pr6O11) ยังมีโครงสร้างตาข่ายลูกบาศก์ที่อยู่ตรงกลางใบหน้า ซึ่งเหมาะสำหรับการขัดเงา ในขณะที่ออกไซด์ของธาตุหายากแลนทาไนด์อื่นๆ ไม่มีความสามารถในการขัดเงา โดยไม่ต้องเปลี่ยนโครงสร้างผลึกของ CeO2 ก็สามารถสร้างสารละลายแข็งภายในช่วงที่กำหนดได้ สำหรับผงขัดนาโนซีเรียมออกไซด์ที่มีความบริสุทธิ์สูง (VK-Ce01) ยิ่งความบริสุทธิ์ของซีเรียมออกไซด์ (VK-Ce01) สูงเท่าไร ความสามารถในการขัดเงาก็จะยิ่งมากขึ้นและมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับกระจกแข็งและเลนส์สายตาแบบควอทซ์สำหรับ เวลานาน. เมื่อทำการขัดแบบวน ขอแนะนำให้ใช้ผงขัดซีเรียมออกไซด์ที่มีความบริสุทธิ์สูง (VK-Ce01)

การใช้ผงขัดซีเรียมออกไซด์:

ผงขัดซีเรียมออกไซด์ (VK-Ce01) ส่วนใหญ่ใช้สำหรับขัดผลิตภัณฑ์แก้ว โดยส่วนใหญ่จะใช้ในด้านต่อไปนี้:

1. แว่นตา ขัดเลนส์แก้ว

2. เลนส์ออพติคอล แก้วแสง เลนส์ ฯลฯ

3. กระจกหน้าจอโทรศัพท์มือถือ พื้นผิวนาฬิกา (ประตูนาฬิกา) ฯลฯ

4. จอภาพ LCD ทุกชนิดของหน้าจอ LCD;

5. พลอยเทียม เพชรร้อน (การ์ด เพชรบนกางเกงยีนส์) ลูกบอลไฟ (โคมไฟระย้าหรูหราในห้องโถงใหญ่);

6. งานฝีมือคริสตัล

7. การขัดหยกบางส่วน

อนุพันธ์การขัดซีเรียมออกไซด์ในปัจจุบัน:

พื้นผิวของซีเรียมออกไซด์ถูกเจือด้วยอะลูมิเนียมเพื่อปรับปรุงการขัดเงาของแก้วแสงได้อย่างมาก

ฝ่ายวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีของ UrbanMines Tech Limited เสนอว่าการผสมและการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของอนุภาคการขัดเงาเป็นวิธีการหลักและแนวทางในการปรับปรุงประสิทธิภาพและความแม่นยำของการขัด CMP เนื่องจากคุณสมบัติของอนุภาคสามารถปรับได้โดยการผสมองค์ประกอบหลายองค์ประกอบ และความเสถียรในการกระจายตัวและประสิทธิภาพการขัดเงาของสารละลายขัดเงาสามารถปรับปรุงได้โดยการปรับเปลี่ยนพื้นผิว ประสิทธิภาพการเตรียมและการขัดเงาของผง CeO2 ที่เจือด้วย TiO2 สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการขัดเงาได้มากกว่า 50% และในเวลาเดียวกัน ข้อบกพร่องที่พื้นผิวก็ลดลง 80% เช่นกัน ผลการขัดแบบเสริมฤทธิ์กันของคอมโพสิตออกไซด์ของ CeO2 ZrO2 และ SiO2 2CeO2 ดังนั้นเทคโนโลยีการเตรียมออกไซด์คอมโพสิตไมโครนาโนที่มีสารเจือจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาวัสดุขัดเงาใหม่และการอภิปรายเกี่ยวกับกลไกการขัดเงา นอกจากปริมาณสารต้องห้ามแล้ว สถานะและการกระจายตัวของสารเจือปนในอนุภาคที่สังเคราะห์ยังส่งผลกระทบอย่างมากต่อคุณสมบัติพื้นผิวและประสิทธิภาพการขัดเงาอีกด้วย

ในหมู่พวกเขาการสังเคราะห์อนุภาคการขัดเงาด้วยโครงสร้างการหุ้มนั้นน่าสนใจยิ่งขึ้น ดังนั้นการเลือกวิธีการและเงื่อนไขการสังเคราะห์จึงมีความสำคัญมากเช่นกัน โดยเฉพาะวิธีที่ง่ายและคุ้มค่า การใช้ซีเรียมคาร์บอเนตไฮเดรตเป็นวัตถุดิบหลัก อนุภาคการขัดเงาซีเรียมออกไซด์ที่เจือด้วยอะลูมิเนียมถูกสังเคราะห์โดยวิธีเคมีกลเคมีเฟสของแข็งแบบเปียก ภายใต้การกระทำของแรงทางกล อนุภาคขนาดใหญ่ของซีเรียมคาร์บอเนตไฮเดรตสามารถแยกออกเป็นอนุภาคละเอียดได้ ในขณะที่อะลูมิเนียมไนเตรตจะทำปฏิกิริยากับน้ำแอมโมเนียเพื่อสร้างอนุภาคคอลลอยด์ที่ไม่มีรูปร่าง อนุภาคคอลลอยด์เกาะติดกับอนุภาคซีเรียมคาร์บอเนตได้ง่าย และหลังจากการทำให้แห้งและการเผา การเติมอะลูมิเนียมสามารถทำได้บนพื้นผิวของซีเรียมออกไซด์ วิธีนี้ใช้ในการสังเคราะห์อนุภาคซีเรียมออกไซด์ด้วยสารโด๊ปอะลูมิเนียมในปริมาณที่แตกต่างกัน และมีลักษณะเฉพาะด้านประสิทธิภาพการขัดเงา หลังจากที่เติมอะลูมิเนียมในปริมาณที่เหมาะสมลงบนพื้นผิวของอนุภาคซีเรียมออกไซด์ ค่าลบของศักย์พื้นผิวจะเพิ่มขึ้น ซึ่งจะทำให้ช่องว่างระหว่างอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนตามมา มีการขับไล่ไฟฟ้าสถิตที่รุนแรงขึ้น ซึ่งส่งเสริมการปรับปรุงความเสถียรของระบบกันสะเทือนแบบเสียดสี ในเวลาเดียวกัน การดูดซับร่วมกันระหว่างอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและชั้นอ่อนที่มีประจุบวกผ่านการดึงดูดของคูลอมบ์ก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการสัมผัสกันระหว่างชั้นที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและอ่อนนุ่มบนพื้นผิวของกระจกขัดเงา และส่งเสริม การปรับปรุงอัตราการขัดเงา