Perkembangan pesat dalam bidang maklumat dan optoelektronik telah menggalakkan pengemaskinian berterusan teknologi penggilap mekanikal kimia (CMP).Sebagai tambahan kepada peralatan dan bahan, pemerolehan permukaan berketepatan ultra-tinggi lebih bergantung kepada reka bentuk dan pengeluaran perindustrian zarah pelelas berkecekapan tinggi, serta penyediaan buburan penggilap yang sepadan.Dan dengan peningkatan berterusan ketepatan pemprosesan permukaan dan keperluan kecekapan, keperluan untuk bahan penggilap berkecekapan tinggi juga semakin tinggi dan lebih tinggi.Serium dioksida telah digunakan secara meluas dalam pemesinan ketepatan permukaan peranti mikroelektronik dan komponen optik ketepatan.
Serbuk penggilap cerium oksida (VK-Ce01) mempunyai kelebihan keupayaan pemotongan yang kuat, kecekapan penggilapan yang tinggi, ketepatan penggilapan yang tinggi, kualiti penggilap yang baik, persekitaran operasi yang bersih, pencemaran yang rendah, hayat perkhidmatan yang panjang, dan lain-lain, dan digunakan secara meluas dalam penggilap ketepatan optik dan medan CMP, dsb. menduduki kedudukan yang sangat penting.
Sifat asas serium oksida:
Ceria, juga dikenali sebagai cerium oxide, ialah oksida cerium.Pada masa ini, valens serium ialah +4, dan formula kimianya ialah CeO2.Produk tulen adalah serbuk berat putih atau kristal padu, dan produk yang tidak tulen berwarna kuning muda atau merah jambu hingga serbuk coklat kemerahan (kerana ia mengandungi jumlah surih lanthanum, praseodymium, dll.).Pada suhu dan tekanan bilik, ceria adalah oksida cerium yang stabil.Cerium juga boleh membentuk +3 valens Ce2O3, yang tidak stabil dan akan membentuk CeO2 yang stabil dengan O2.Serium oksida sedikit larut dalam air, alkali dan asid.Ketumpatan ialah 7.132 g/cm3, takat lebur ialah 2600 ℃, dan takat didih ialah 3500 ℃.
Mekanisme penggilap cerium oksida
Kekerasan zarah CeO2 tidak tinggi.Seperti yang ditunjukkan dalam jadual di bawah, kekerasan serium oksida adalah jauh lebih rendah daripada berlian dan aluminium oksida, dan juga lebih rendah daripada zirkonium oksida dan silikon oksida, yang bersamaan dengan ferrik oksida.Oleh itu, secara teknikalnya tidak mungkin untuk menyahgilap bahan berasaskan silikon oksida, seperti kaca silikat, kaca kuarza, dsb., dengan ceria dengan kekerasan rendah dari sudut mekanikal sahaja.Walau bagaimanapun, serium oksida pada masa ini merupakan serbuk penggilap pilihan untuk menggilap bahan berasaskan silikon oksida atau bahan silikon nitrida.Dapat dilihat bahawa penggilap serium oksida juga mempunyai kesan lain selain kesan mekanikal.Kekerasan berlian, yang merupakan bahan pengisaran dan penggilap yang biasa digunakan, biasanya mempunyai kekosongan oksigen dalam kekisi CeO2, yang mengubah sifat fizikal dan kimianya dan mempunyai kesan tertentu ke atas sifat penggilap.Serbuk penggilap cerium oksida yang biasa digunakan mengandungi sejumlah oksida nadir bumi yang lain.Praseodymium oxide (Pr6O11) juga mempunyai struktur kekisi padu berpusat muka, yang sesuai untuk menggilap, manakala oksida nadir bumi lantanida lain tidak mempunyai keupayaan menggilap.Tanpa mengubah struktur kristal CeO2, ia boleh membentuk penyelesaian pepejal dengannya dalam julat tertentu.Untuk serbuk penggilap nano-cerium oksida ketulenan tinggi (VK-Ce01), semakin tinggi ketulenan serium oksida (VK-Ce01), semakin besar keupayaan penggilap dan hayat perkhidmatan yang lebih lama, terutamanya untuk kanta optik kaca dan kuarza keras untuk masa yang lama.Apabila menggilap kitaran, adalah dinasihatkan untuk menggunakan serbuk penggilap serium oksida ketulenan tinggi (VK-Ce01).
Penggunaan serbuk penggilap cerium oksida:
Serbuk penggilap cerium oksida (VK-Ce01), terutamanya digunakan untuk menggilap produk kaca, ia digunakan terutamanya dalam bidang berikut:
1. Cermin mata, penggilap kanta kaca;
2. Kanta optik, kaca optik, kanta, dll.;
3. Kaca skrin telefon bimbit, permukaan jam tangan (pintu jam tangan), dsb.;
4. LCD memantau semua jenis skrin LCD;
5. Rhinestones, berlian panas (kad, berlian pada seluar jeans), bola lampu (candelier mewah di dewan besar);
6. Kraf kristal;
7. Menggilap separa jed
Derivatif penggilap cerium oksida semasa:
Permukaan serium oksida didop dengan aluminium untuk meningkatkan penggilapan kaca optik dengan ketara.
Jabatan Penyelidikan dan Pembangunan Teknologi UrbanMines Tech.Limited, mencadangkan bahawa pengkompaunan dan pengubahsuaian permukaan zarah penggilap adalah kaedah dan pendekatan utama untuk meningkatkan kecekapan dan ketepatan penggilap CMP.Kerana sifat zarah boleh ditala oleh pengkompaunan unsur berbilang komponen, dan kestabilan serakan dan kecekapan penggilapan buburan penggilap boleh diperbaiki dengan pengubahsuaian permukaan.Persediaan dan prestasi penggilapan serbuk CeO2 yang didopkan dengan TiO2 boleh meningkatkan kecekapan penggilapan lebih daripada 50%, dan pada masa yang sama, kecacatan permukaan juga dikurangkan sebanyak 80%.Kesan penggilap sinergistik oksida komposit CeO2 ZrO2 dan SiO2 2CeO2;oleh itu, teknologi penyediaan oksida komposit mikro-nano doped ceria adalah sangat penting untuk pembangunan bahan penggilap baharu dan perbincangan mekanisme penggilap.Sebagai tambahan kepada jumlah doping, keadaan dan pengedaran dopan dalam zarah yang disintesis juga sangat mempengaruhi sifat permukaan dan prestasi penggilapnya.
Antaranya, sintesis zarah penggilap dengan struktur pelapisan adalah lebih menarik.Oleh itu, pemilihan kaedah dan syarat sintetik juga sangat penting, terutamanya kaedah yang mudah dan menjimatkan kos.Menggunakan serium karbonat terhidrat sebagai bahan mentah utama, zarah penggilap cerium oksida doped aluminium telah disintesis dengan kaedah mekanokimia fasa pepejal basah.Di bawah tindakan daya mekanikal, zarah besar serium karbonat terhidrat boleh dibelah menjadi zarah halus, manakala aluminium nitrat bertindak balas dengan air ammonia untuk membentuk zarah koloid amorf.Zarah koloid mudah melekat pada zarah serium karbonat, dan selepas pengeringan dan pengkalsinan, doping aluminium boleh dicapai pada permukaan serium oksida.Kaedah ini digunakan untuk mensintesis zarah serium oksida dengan jumlah doping aluminium yang berbeza, dan prestasi penggilapannya dicirikan.Selepas jumlah aluminium yang sesuai ditambah ke permukaan zarah serium oksida, nilai negatif potensi permukaan akan meningkat, yang seterusnya menjadikan jurang antara zarah yang melelas.Terdapat tolakan elektrostatik yang lebih kuat, yang menggalakkan peningkatan kestabilan penggantungan yang melelas.Pada masa yang sama, penjerapan bersama antara zarah pelelas dan lapisan lembut bercas positif melalui tarikan Coulomb juga akan diperkukuh, yang memberi manfaat kepada sentuhan bersama antara lapisan pelelas dan lembut pada permukaan kaca yang digilap, dan menggalakkan peningkatan kadar penggilapan.