Sự phát triển nhanh chóng trong lĩnh vực thông tin và quang điện tử đã thúc đẩy việc cập nhật liên tục công nghệ đánh bóng cơ học hóa học (CMP).Ngoài thiết bị và vật liệu, việc thu được các bề mặt có độ chính xác cực cao còn phụ thuộc nhiều hơn vào thiết kế và sản xuất công nghiệp các hạt mài mòn hiệu quả cao, cũng như việc chuẩn bị dung dịch đánh bóng tương ứng.Và với sự cải tiến liên tục về độ chính xác và hiệu quả xử lý bề mặt, yêu cầu đối với vật liệu đánh bóng hiệu quả cao cũng ngày càng cao hơn.Cerium dioxide đã được sử dụng rộng rãi trong gia công chính xác bề mặt của các thiết bị vi điện tử và các linh kiện quang học chính xác.
Bột đánh bóng xeri oxit (VK-Ce01) có ưu điểm là khả năng cắt mạnh, hiệu quả đánh bóng cao, độ chính xác đánh bóng cao, chất lượng đánh bóng tốt, môi trường vận hành sạch sẽ, ít ô nhiễm, tuổi thọ cao, v.v., và được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực đánh bóng chính xác quang học và CMP, v.v. chiếm một vị trí cực kỳ quan trọng.
Tính chất cơ bản của xeri oxit:
Ceria, còn được gọi là oxit xeri, là một oxit của xeri.Tại thời điểm này, hóa trị của xeri là +4 và công thức hóa học là CeO2.Sản phẩm nguyên chất là bột nặng màu trắng hoặc tinh thể khối, và sản phẩm không tinh khiết có màu vàng nhạt hoặc thậm chí là bột màu hồng đến nâu đỏ (vì nó có chứa một lượng nhỏ lanthanum, praseodymium, v.v.).Ở nhiệt độ và áp suất phòng, ceria là một oxit ổn định của xeri.Xeri cũng có thể tạo thành Ce2O3 có hóa trị +3, không ổn định và sẽ tạo thành CeO2 ổn định với O2.Xeri oxit hòa tan ít trong nước, kiềm và axit.Mật độ là 7,132 g / cm3, điểm nóng chảy là 2600oC và điểm sôi là 3500oC.
Cơ chế đánh bóng của xeri oxit
Độ cứng của hạt CeO2 không cao.Như thể hiện trong bảng bên dưới, độ cứng của oxit xeri thấp hơn nhiều so với kim cương và oxit nhôm, đồng thời cũng thấp hơn so với oxit zirconi và oxit silic, tương đương với oxit sắt.Do đó, về mặt kỹ thuật, không khả thi về mặt kỹ thuật để loại bỏ các vật liệu dựa trên oxit silic, chẳng hạn như thủy tinh silicat, thủy tinh thạch anh, v.v., bằng ceria có độ cứng thấp chỉ xét về mặt cơ học.Tuy nhiên, xeri oxit hiện là loại bột đánh bóng được ưa chuộng hơn để đánh bóng các vật liệu gốc silic oxit hoặc thậm chí cả vật liệu silicon nitrit.Có thể thấy, đánh bóng xeri oxit còn có những tác dụng khác ngoài tác dụng cơ học.Độ cứng của kim cương, là vật liệu mài và đánh bóng thường được sử dụng, thường có chỗ trống oxy trong mạng CeO2, làm thay đổi tính chất vật lý và hóa học và có tác động nhất định đến tính chất đánh bóng.Bột đánh bóng xeri oxit thường được sử dụng có chứa một lượng nhất định các oxit đất hiếm khác.Ôxít Praseodymium (Pr6O11) cũng có cấu trúc mạng lập phương tâm mặt, thích hợp để đánh bóng, trong khi các ôxit đất hiếm lanthanide khác không có khả năng đánh bóng.Không làm thay đổi cấu trúc tinh thể của CeO2, nó có thể tạo thành dung dịch rắn với nó trong một phạm vi nhất định.Đối với bột đánh bóng oxit xeri nano có độ tinh khiết cao (VK-Ce01), độ tinh khiết của oxit xeri (VK-Ce01) càng cao thì khả năng đánh bóng càng lớn và tuổi thọ cao hơn, đặc biệt đối với thấu kính quang học bằng thủy tinh cứng và thạch anh. thời gian dài.Khi đánh bóng theo chu kỳ, nên sử dụng bột đánh bóng xeri oxit có độ tinh khiết cao (VK-Ce01).
Ứng dụng của bột đánh bóng xeri oxit:
Bột đánh bóng oxit xeri (VK-Ce01), chủ yếu dùng để đánh bóng các sản phẩm thủy tinh, chủ yếu được sử dụng trong các lĩnh vực sau:
1. Kính, đánh bóng thấu kính;
2. Thấu kính quang học, kính quang học, thấu kính, v.v.;
3. Kính màn hình điện thoại di động, mặt đồng hồ (cửa đồng hồ), v.v.;
4. Màn hình LCD các loại màn hình LCD;
5. Thạch, kim cương nóng (thiệp, kim cương trên quần jean), bóng đèn (đèn chùm sang trọng trong sảnh lớn);
6. Đồ thủ công bằng pha lê;
7. Đánh bóng một phần ngọc bích
Các dẫn xuất đánh bóng oxit xeri hiện nay:
Bề mặt của oxit xeri được pha tạp với nhôm để cải thiện đáng kể khả năng đánh bóng kính quang học.
Phòng Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ của UrbanMines Tech.Limited, đề xuất rằng việc kết hợp và biến đổi bề mặt của các hạt đánh bóng là phương pháp và cách tiếp cận chính để nâng cao hiệu quả và độ chính xác của việc đánh bóng CMP.Bởi vì các đặc tính của hạt có thể được điều chỉnh bằng cách kết hợp các nguyên tố đa thành phần, độ ổn định phân tán và hiệu quả đánh bóng của bùn đánh bóng có thể được cải thiện bằng cách sửa đổi bề mặt.Hiệu suất chuẩn bị và đánh bóng của bột CeO2 pha tạp TiO2 có thể nâng cao hiệu quả đánh bóng hơn 50%, đồng thời các khuyết tật bề mặt cũng giảm 80%.Tác dụng đánh bóng tổng hợp của oxit tổ hợp CeO2 ZrO2 và SiO2 2CeO2;do đó, công nghệ điều chế các oxit hỗn hợp ceria micro-nano pha tạp có ý nghĩa rất lớn đối với việc phát triển các vật liệu đánh bóng mới và thảo luận về cơ chế đánh bóng.Ngoài lượng pha tạp, trạng thái và sự phân bố của tạp chất trong các hạt tổng hợp cũng ảnh hưởng lớn đến tính chất bề mặt và hiệu suất đánh bóng của chúng.
Trong số đó, việc tổng hợp các hạt đánh bóng với cấu trúc lớp phủ hấp dẫn hơn.Vì vậy, việc lựa chọn phương pháp và điều kiện tổng hợp cũng rất quan trọng, đặc biệt là những phương pháp đơn giản, tiết kiệm chi phí.Sử dụng xeri cacbonat ngậm nước làm nguyên liệu chính, các hạt đánh bóng xeri oxit pha tạp nhôm được tổng hợp bằng phương pháp cơ hóa pha rắn ướt.Dưới tác dụng của lực cơ học, các hạt lớn xeri cacbonat ngậm nước có thể bị phân cắt thành các hạt mịn, trong khi nhôm nitrat phản ứng với nước amoniac tạo thành các hạt keo vô định hình.Các hạt keo dễ dàng gắn vào các hạt xeri cacbonat, và sau khi sấy khô và nung, có thể tạo ra sự pha tạp nhôm trên bề mặt của xeri oxit.Phương pháp này được sử dụng để tổng hợp các hạt oxit xeri với lượng pha tạp nhôm khác nhau và đặc tính đánh bóng của chúng.Sau khi một lượng nhôm thích hợp được thêm vào bề mặt của các hạt oxit xeri, giá trị âm của thế năng bề mặt sẽ tăng lên, từ đó tạo ra khoảng cách giữa các hạt mài mòn.Có lực đẩy tĩnh điện mạnh hơn, giúp cải thiện độ ổn định của hệ thống treo mài mòn.Đồng thời, sự hấp phụ lẫn nhau giữa các hạt mài mòn và lớp mềm tích điện dương thông qua lực hút Coulomb cũng sẽ được tăng cường, điều này có lợi cho sự tiếp xúc lẫn nhau giữa lớp mài mòn và lớp mềm trên bề mặt kính đánh bóng, đồng thời thúc đẩy việc cải thiện tốc độ đánh bóng.