Хуткае развіццё ў галіне інфармацыйнай і оптаэлектронікі спрыяла пастаяннаму ўдасканаленню тэхналогіі хіміка-механічнай паліроўкі (ХМП). Акрамя абсталявання і матэрыялаў, набыццё звышвысокадакладных паверхняў у большай ступені залежыць ад распрацоўкі і прамысловай вытворчасці высокаэфектыўных абразіўных часціц, а таксама падрыхтоўкі адпаведнай паліравальнай суспензіі. А з пастаянным паляпшэннем патрабаванняў да дакладнасці і эфектыўнасці апрацоўкі паверхняў, патрабаванні да высокаэфектыўных паліравальных матэрыялаў таксама растуць. Дыяксід цэрыя шырока выкарыстоўваецца ў дакладнай апрацоўцы паверхняў мікраэлектронных прылад і дакладных аптычных кампанентаў.
Паліравальны парашок на аснове аксіду цэрыя (VK-Ce01) мае такія перавагі, як высокая рэжучая здольнасць, высокая эфектыўнасць паліроўкі, высокая дакладнасць паліроўкі, добрая якасць паліроўкі, чыстае асяроддзе эксплуатацыі, нізкае забруджванне, працяглы тэрмін службы і г.д., і шырока выкарыстоўваецца ў аптычнай дакладнай паліроўцы і CMP і г.д., займаючы надзвычай важнае месца.
Асноўныя ўласцівасці аксіду цэрыя:
Цэрый, таксама вядомы як аксід цэрыя, — гэта аксід цэрыя. У гэты час валентнасць цэрыя роўная +4, а хімічная формула — CeO2. Чысты прадукт уяўляе сабой белы цяжкі парашок або кубічны крышталь, а нячысты прадукт — светла-жоўты або нават ружовы да чырванавата-карычневага парашка (паколькі ён утрымлівае сляды лантана, празеадыму і г.д.). Пры пакаёвай тэмпературы і ціску цэрыя з'яўляецца стабільным аксідам цэрыя. Цэрый таксама можа ўтвараць Ce2O3 з валентнасцю +3, які з'яўляецца няўстойлівым і будзе ўтвараць стабільны CeO2 з O2. Аксід цэрыя мала раствараецца ў вадзе, шчолачах і кіслотах. Шчыльнасць складае 7,132 г/см3, тэмпература плаўлення — 2600 ℃, а тэмпература кіпення — 3500 ℃.
Механізм паліроўкі аксіду цэрыя
Цвёрдасць часціц CeO2 невысокая. Як паказана ў табліцы ніжэй, цвёрдасць аксіду цэрыя значна ніжэйшая, чым у алмаза і аксіду алюмінію, а таксама ніжэйшая, чым у аксіду цырконія і аксіду крэмнію, якія эквівалентныя аксіду жалеза. Таму тэхнічна немагчыма ачысціць матэрыялы на аснове аксіду крэмнію, такія як сілікатнае шкло, кварцавае шкло і г.д., аксідам цэрыя з нізкай цвёрдасцю толькі з механічнага пункту гледжання. Аднак аксід цэрыя ў цяперашні час з'яўляецца пераважным паліравальным парашком для паліроўкі матэрыялаў на аснове аксіду крэмнію або нават нітрыду крэмнію. Можна заўважыць, што паліроўка аксідам цэрыя мае і іншыя эфекты, акрамя механічных. Цвёрдасць алмаза, які з'яўляецца распаўсюджаным шліфавальным і паліравальным матэрыялам, звычайна мае кіслародныя вакансіі ў рашотцы CeO2, што змяняе яго фізічныя і хімічныя ўласцівасці і аказвае пэўны ўплыў на паліравальныя ўласцівасці. Звычайна выкарыстоўваныя паліравальныя парашкі на аснове аксіду цэрыя ўтрымліваюць пэўную колькасць іншых аксідаў рэдказямельных элементаў. Аксід празеадыму (Pr6O11) таксама мае гранецэнтраваную кубічную рашотку, што падыходзіць для паліроўкі, у той час як іншыя аксіды рэдказямельных элементаў лантанідаў не маюць паліравальнай здольнасці. Не змяняючы крышталічную структуру CeO2, ён можа ўтвараць з ім цвёрды раствор у пэўным дыяпазоне. Для высакаякаснага нана-аксіду цэрыя (VK-Ce01) паліравальны парашок, чым вышэйшая чысціня аксіду цэрыя (VK-Ce01), тым лепшая паліравальная здольнасць і большы тэрмін службы, асабліва для цвёрдага шкла і кварцавых аптычных лінзаў на працягу доўгага часу. Пры цыклічнай паліроўцы рэкамендуецца выкарыстоўваць высакаякасны паліравальны парашок аксіду цэрыя (VK-Ce01).
Ужыванне паліравальнага парашка з аксіду цэрыя:
Паліравальны парашок на аснове аксіду цэрыя (VK-Ce01), які ў асноўным выкарыстоўваецца для паліроўкі вырабаў са шкла, ужываецца ў наступных галінах:
1. Акуляры, паліроўка шкляных лінзаў;
2. Аптычная лінза, аптычнае шкло, лінза і г.д.;
3. Шкло экрана мабільнага тэлефона, паверхня гадзінніка (вечка гадзінніка) і г.д.;
4. ВК-манітор усіх відаў ВК-экранаў;
5. Стразы, гарачыя дыяменты (карты, дыяменты на джынсах), светлавыя шары (раскошныя люстры ў вялікай зале);
6. Крыштальныя вырабы;
7. Частковая паліроўка нефрыту
Сучасныя вытворныя для паліроўкі аксіду цэрыя:
Паверхня аксіду цэрыя легаваная алюмініем, каб значна палепшыць паліроўку аптычнага шкла.
Аддзел даследаванняў і распрацовак тэхналогій UrbanMines Tech. Limited прапанаваў, што асноўнымі метадамі і падыходамі да павышэння эфектыўнасці і дакладнасці паліроўкі CMP з'яўляюцца змешванне і мадыфікацыя паверхні паліравальных часціц. Паколькі ўласцівасці часціц можна рэгуляваць шляхам змешвання шматкампанентных элементаў, а стабільнасць дысперсіі і эфектыўнасць паліроўкі паліравальнай суспензіі можна палепшыць шляхам мадыфікацыі паверхні. Падрыхтоўка і эфектыўнасць паліроўкі парашка CeO2, легаванага TiO2, могуць палепшыць эфектыўнасць паліроўкі больш чым на 50%, і ў той жа час паверхневыя дэфекты таксама памяншаюцца на 80%. Сінергічны эфект паліроўкі кампазітных аксідаў CeO2, ZrO2 і SiO2·2CeO2; такім чынам, тэхналогія падрыхтоўкі легаваных мікра-нана кампазітных аксідаў цэрыя мае вялікае значэнне для распрацоўкі новых паліравальных матэрыялаў і абмеркавання механізму паліроўкі. Акрамя колькасці легіравання, стан і размеркаванне легіруючай дабаўкі ў сінтэзаваных часціцах таксама значна ўплываюць на іх паверхневыя ўласцівасці і эфектыўнасць паліроўкі.
Сярод іх больш прывабным з'яўляецца сінтэз паліравальных часціц са структурай абразіўнага пакрыцця. Таму выбар метадаў і ўмоў сінтэзу таксама вельмі важны, асабліва тых метадаў, якія з'яўляюцца простымі і эканамічна эфектыўнымі. Выкарыстоўваючы гідратаваны карбанат цэрыя ў якасці асноўнай сыравіны, паліравальныя часціцы аксіду цэрыя, легаванага алюмініем, былі сінтэзаваны вільготным цвёрдафазным механахімічным метадам. Пад дзеяннем механічнай сілы буйныя часціцы гідратаванага карбанату цэрыя могуць расшчапляцца на дробныя часціцы, у той час як нітрат алюмінія рэагуе з аміячнай вадой, утвараючы аморфныя калоідныя часціцы. Калоідныя часціцы лёгка прымацоўваюцца да часціц карбанату цэрыя, і пасля сушкі і кальцынацыі на паверхні аксіду цэрыя можна дасягнуць легавання алюмініем. Гэты метад быў выкарыстаны для сінтэзу часціц аксіду цэрыя з рознай колькасцю легавання алюмініем, і была ахарактарызавана іх паліравальная эфектыўнасць. Пасля дадання адпаведнай колькасці алюмінію на паверхню часціц аксіду цэрыя адмоўнае значэнне паверхневага патэнцыялу павялічвалася, што, у сваю чаргу, стварала зазор паміж абразіўнымі часціцамі. Узнікае мацнейшае электрастатычнае адштурхванне, што спрыяе паляпшэнню стабільнасці абразіўнай суспензіі. Адначасова ўзаемная адсорбцыя паміж абразіўнымі часціцамі і станоўча зараджаным мяккім пластом праз кулонаўскае прыцягненне таксама будзе ўмацоўвацца, што спрыяе ўзаемнаму кантакту паміж абразівам і мяккім пластом на паверхні паліраванага шкла і спрыяе паляпшэнню хуткасці паліроўкі.