Бързото развитие в областта на информацията и оптоелектрониката насърчи непрекъснатото осъвременяване на технологията за химично механично полиране (CMP).В допълнение към оборудването и материалите, придобиването на ултрависоко прецизни повърхности зависи повече от дизайна и промишленото производство на високоефективни абразивни частици, както и от подготовката на съответната полираща суспензия.И с непрекъснатото подобряване на изискванията за точност и ефективност на повърхностната обработка, изискванията за високоефективни полиращи материали също стават все по-високи и по-високи.Цериевият диоксид е широко използван в повърхностната прецизна обработка на микроелектронни устройства и прецизни оптични компоненти.
Прахът за полиране на цериев оксид (VK-Ce01) има предимствата на силна способност за рязане, висока ефективност на полиране, висока точност на полиране, добро качество на полиране, чиста работна среда, ниско замърсяване, дълъг експлоатационен живот и т.н. и се използва широко в оптично прецизно полиране и CMP и т.н. полето заема изключително важна позиция.
Основни свойства на цериевия оксид:
Церият, известен също като цериев оксид, е оксид на церия.По това време валентността на церия е +4, а химичната формула е CeO2.Чистият продукт е бял тежък прах или кубичен кристал, а нечистият продукт е светложълт или дори розов до червеникаво-кафяв прах (защото съдържа следи от лантан, празеодим и др.).При стайна температура и налягане церият е стабилен оксид на церия.Церият може също да образува +3 валентен Ce2O3, който е нестабилен и ще образува стабилен CeO2 с O2.Цериевият оксид е слабо разтворим във вода, основи и киселина.Плътността е 7,132 g/cm3, точката на топене е 2600 ℃, а точката на кипене е 3500 ℃.
Механизъм за полиране на цериев оксид
Твърдостта на частиците CeO2 не е висока.Както е показано в таблицата по-долу, твърдостта на цериевия оксид е много по-ниска от тази на диаманта и алуминиевия оксид, а също и от тази на циркониевия оксид и силициевия оксид, който е еквивалентен на железния оксид.Поради това не е технически осъществимо да се деполират материали на основата на силициев оксид, като силикатно стъкло, кварцово стъкло и др., с цериев диоксид с ниска твърдост само от механична гледна точка.Въпреки това, цериевият оксид понастоящем е предпочитаният полиращ прах за полиране на материали на базата на силициев оксид или дори на материали от силициев нитрид.Може да се види, че полирането с цериев оксид има и други ефекти освен механичните ефекти.Твърдостта на диаманта, който е често използван материал за шлайфане и полиране, обикновено има кислородни празни места в CeO2 решетката, което променя неговите физични и химични свойства и оказва известно влияние върху свойствата на полиране.Често използваните полиращи прахове с цериев оксид съдържат известно количество други редкоземни оксиди.Празеодимовият оксид (Pr6O11) също има лицево-центрирана кубична решетъчна структура, която е подходяща за полиране, докато други лантаноидни редкоземни оксиди нямат способност за полиране.Без да променя кристалната структура на CeO2, той може да образува твърд разтвор с него в определен диапазон.За нано-цериев оксиден полиращ прах с висока чистота (VK-Ce01), колкото по-висока е чистотата на цериевия оксид (VK-Ce01), толкова по-голяма е полиращата способност и по-дълъг експлоатационен живот, особено за твърди стъклени и кварцови оптични лещи за дълго време.При циклично полиране е препоръчително да използвате полиращ прах от цериев оксид с висока чистота (VK-Ce01).
Приложение на полиращ прах от цериев оксид:
Прах за полиране на цериев оксид (VK-Ce01), използван главно за полиране на стъклени продукти, използва се главно в следните области:
1. Очила, полиране на лещи;
2. Оптична леща, оптично стъкло, леща и др.;
3. Стъкло на екрана на мобилен телефон, повърхност на часовника (врата на часовника) и др.;
4. LCD монитор всички видове LCD екран;
5. Страз, горещи диаманти (карти, диаманти върху дънки), осветителни топки (луксозни полилеи в голямата зала);
6. Кристални занаяти;
7. Частично полиране на нефрит
Настоящите полиращи производни на цериев оксид:
Повърхността на цериевия оксид е легирана с алуминий, за да се подобри значително полирането на оптичното стъкло.
Отделът за технологични изследвания и развитие на UrbanMines Tech.Limited, предложи смесването и повърхностната модификация на полиращите частици да са основните методи и подходи за подобряване на ефективността и точността на CMP полирането.Тъй като свойствата на частиците могат да бъдат настроени чрез смесване на многокомпонентни елементи, а стабилността на дисперсията и полиращата ефективност на полиращата суспензия могат да бъдат подобрени чрез повърхностна модификация.Подготовката и ефективността на полиране на CeO2 прах, легиран с TiO2, може да подобри ефективността на полиране с повече от 50%, като в същото време повърхностните дефекти също са намалени с 80%.Синергичният полиращ ефект на CeO2 ZrO2 и SiO2 2CeO2 композитни оксиди;следователно, технологията за приготвяне на микро-нано композитни оксиди с легиран цериев оксид е от голямо значение за разработването на нови полиращи материали и обсъждането на механизма за полиране.В допълнение към количеството на допинга, състоянието и разпределението на допанта в синтезираните частици също силно влияе върху техните повърхностни свойства и ефективност на полиране.
Сред тях синтезът на полиращи частици с облицовъчна структура е по-привлекателен.Следователно изборът на синтетични методи и условия също е много важен, особено тези методи, които са прости и рентабилни.Използвайки хидратиран цериев карбонат като основна суровина, полиращите частици от цериев оксид, легирани с алуминий, бяха синтезирани чрез мокър механохимичен метод в твърда фаза.Под действието на механична сила големи частици хидратиран цериев карбонат могат да бъдат разцепени на фини частици, докато алуминиевият нитрат реагира с амонячна вода, за да образува аморфни колоидни частици.Колоидните частици лесно се прикрепят към частиците на цериевия карбонат и след изсушаване и калциниране може да се постигне алуминиево легиране върху повърхността на цериевия оксид.Този метод беше използван за синтезиране на частици от цериев оксид с различни количества алуминиев допинг и беше характеризирано тяхното полиране.След добавяне на подходящо количество алуминий към повърхността на частиците от цериев оксид, отрицателната стойност на повърхностния потенциал ще се увеличи, което от своя страна ще направи празнината между абразивните частици.Има по-силно електростатично отблъскване, което насърчава подобряването на стабилността на абразивната суспензия.В същото време взаимната адсорбция между абразивните частици и положително заредения мек слой чрез привличане на Кулон също ще бъде засилена, което е от полза за взаимния контакт между абразива и мекия слой на повърхността на полираното стъкло и насърчава подобряване на скоростта на полиране.