Brzi razvoj u oblastima informacija i optoelektronike je promovisao kontinuirano ažuriranje tehnologije hemijskog mehaničkog poliranja (CMP).Osim opreme i materijala, nabavka ultra-visoke preciznosti površina više ovisi o dizajnu i industrijskoj proizvodnji visokoefikasnih abrazivnih čestica, kao io pripremi odgovarajuće polirne smjese.A sa stalnim poboljšanjem zahtjeva za preciznošću obrade površine i efikasnošću, zahtjevi za visokoefikasnim materijalima za poliranje također su sve veći i veći.Cerijum dioksid se široko koristi u površinskoj preciznoj mašinskoj obradi mikroelektronskih uređaja i preciznih optičkih komponenti.
Prašak za poliranje od cerijevog oksida (VK-Ce01) ima prednosti snažne sposobnosti rezanja, visoke efikasnosti poliranja, visoke preciznosti poliranja, dobre kvalitete poliranja, čistog radnog okruženja, niskog zagađenja, dugog vijeka trajanja itd., i široko se koristi u optičko precizno poliranje i CMP itd. polje zauzima izuzetno važnu poziciju.
Osnovna svojstva cerijevog oksida:
Cerijum, također poznat kao cerijev oksid, je oksid cerijuma.U ovom trenutku, valencija cerijuma je +4, a hemijska formula je CeO2.Čisti proizvod je bijeli teški prah ili kubni kristal, a nečisti proizvod je svijetložuti ili čak ružičasti do crvenkasto-smeđi prah (jer sadrži tragove lantana, prazeodima itd.).Na sobnoj temperaturi i pritisku cerijev je stabilan oksid cerijuma.Cerijum takođe može formirati +3 valentni Ce2O3, koji je nestabilan i formiraće stabilan CeO2 sa O2.Cerijum oksid je slabo rastvorljiv u vodi, alkalijama i kiselini.Gustina je 7,132 g/cm3, tačka topljenja je 2600℃, a tačka ključanja je 3500℃.
Mehanizam poliranja cerijevog oksida
Tvrdoća CeO2 čestica nije visoka.Kao što je prikazano u tabeli ispod, tvrdoća cerijevog oksida je mnogo niža od tvrdoće dijamanta i aluminijum oksida, a takođe niža od tvrdoće cirkonijum oksida i silicijum oksida, što je ekvivalentno željeznom oksidu.Stoga nije tehnički izvodljivo depolirati materijale na bazi silicijum oksida, kao što su silikatno staklo, kvarcno staklo, itd., sa cerijem niske tvrdoće samo sa mehaničke tačke gledišta.Međutim, cerij oksid je trenutno poželjan prašak za poliranje za poliranje materijala na bazi silicijum oksida ili čak materijala od silicijum nitrida.Može se vidjeti da poliranje cerijum oksidom ima i druge efekte osim mehaničkih.Tvrdoća dijamanta, koji je uobičajeni materijal za brušenje i poliranje, obično ima slobodna mjesta za kisik u CeO2 rešetki, što mijenja njegova fizička i kemijska svojstva i ima određeni utjecaj na svojstva poliranja.Često korišteni praškovi za poliranje sa cerijevim oksidom sadrže određenu količinu drugih oksida rijetkih zemalja.Prazeodimijum oksid (Pr6O11) takođe ima kubičnu rešetkastu strukturu usmerenu na lice, koja je pogodna za poliranje, dok drugi oksidi retkih zemalja lantanida nemaju sposobnost poliranja.Bez promjene kristalne strukture CeO2, on može formirati čvrstu otopinu s njim unutar određenog raspona.Za prašak za poliranje nano-cerijum oksida visoke čistoće (VK-Ce01), što je veća čistoća cerijevog oksida (VK-Ce01), to je veća sposobnost poliranja i duži vijek trajanja, posebno za tvrdo staklo i kvarcna optička sočiva za dugo vrijeme.Prilikom cikličkog poliranja preporučljivo je koristiti prašak za poliranje od cerijevog oksida visoke čistoće (VK-Ce01).
Primjena praha za poliranje cerijum oksida:
Prašak za poliranje cerijevog oksida (VK-Ce01), koji se uglavnom koristi za poliranje staklenih proizvoda, uglavnom se koristi u sljedećim poljima:
1. Naočale, poliranje staklenih leća;
2. Optičko sočivo, optičko staklo, sočivo, itd.;
3. Staklo ekrana mobilnog telefona, površina sata (vrata sata) itd.;
4. LCD monitor sve vrste LCD ekrana;
5. Rhinestones, vrući dijamanti (karte, dijamanti na farmerkama), rasvjetne kugle (luksuzni lusteri u velikoj sali);
6. Zanati od kristala;
7. Djelomično poliranje žada
Trenutni derivati za poliranje cerijevog oksida:
Površina cerijum oksida je dopirana aluminijumom kako bi se značajno poboljšalo poliranje optičkog stakla.
Odjel za tehnološka istraživanja i razvoj UrbanMines Tech.Limited, predložio je da su mešanje i modifikacija površine čestica za poliranje glavne metode i pristupi za poboljšanje efikasnosti i tačnosti CMP poliranja.Budući da se svojstva čestica mogu podesiti mešanjem višekomponentnih elemenata, a stabilnost disperzije i efikasnost poliranja suspenzije za poliranje mogu se poboljšati modifikacijom površine.Performanse pripreme i poliranja CeO2 praha dopiranog TiO2 mogu poboljšati efikasnost poliranja za više od 50%, a istovremeno se površinski defekti smanjuju za 80%.Sinergistički efekat poliranja CeO2 ZrO2 i SiO2 2CeO2 kompozitnih oksida;stoga je tehnologija pripreme dopiranih cerijevih mikro-nano kompozitnih oksida od velikog značaja za razvoj novih materijala za poliranje i diskusiju o mehanizmu poliranja.Osim količine dopinga, stanje i raspodjela dopanta u sintetiziranim česticama također uvelike utječe na njihove površinske osobine i učinak poliranja.
Među njima je privlačnija sinteza čestica za poliranje sa strukturom obloge.Stoga je odabir sintetičkih metoda i uvjeta također vrlo važan, posebno onih metoda koje su jednostavne i isplative.Koristeći hidratizirani cerij karbonat kao glavnu sirovinu, vlažnom mehanohemijskom metodom čvrste faze sintetizirane su čestice za poliranje cerijum oksida dopirane aluminijumom.Pod djelovanjem mehaničke sile, velike čestice hidratiziranog cerij karbonata mogu se cijepati na fine čestice, dok aluminij nitrat reagira s amonijačnom vodom i formira amorfne koloidne čestice.Koloidne čestice se lako vezuju za čestice cerijevog karbonata, a nakon sušenja i kalcinacije može se postići aluminijsko dopiranje na površini cerijevog oksida.Ovom metodom su sintetizirane čestice cerijevog oksida s različitim količinama aluminijskog dopinga, te je okarakterisan njihov učinak poliranja.Nakon što se na površinu čestica cerijevog oksida doda odgovarajuća količina aluminijuma, negativna vrijednost površinskog potencijala bi se povećala, što bi zauzvrat stvorilo razmak između abrazivnih čestica.Postoji jače elektrostatičko odbijanje, što pospješuje poboljšanje stabilnosti abrazivnog ovjesa.Istovremeno će se pojačati i međusobna adsorpcija između abrazivnih čestica i pozitivno nabijenog mekog sloja kroz Coulombovu privlačnost, što je korisno za međusobni kontakt između abraziva i mekog sloja na površini poliranog stakla, te potiče poboljšanje brzine poliranja.