Informazioaren eta optoelektronikaren arloetan izandako garapen azkarrak leuntze kimiko mekanikoaren (CMP) teknologiaren etengabeko eguneratzea sustatu du. Ekipamendu eta materialez gain, ultra-zehaztasun handiko gainazalen erosketa eraginkortasun handiko partikula urratzaileen diseinuaren eta ekoizpen industrialaren mende dago, baita dagokion leuntze-lohiaren prestaketaren mende ere. Eta gainazalen prozesamenduaren zehaztasun eta eraginkortasun eskakizunen etengabeko hobekuntzarekin batera, eraginkortasun handiko leuntze-materialen eskakizunak ere gero eta handiagoak dira. Zerio dioxidoa asko erabili da gailu mikroelektronikoen eta zehaztasun handiko osagai optikoen gainazalen mekanizazio zehatzean.
Zerio oxidozko leuntzeko hautsak (VK-Ce01) leuntzeko hautsak ebaketa-gaitasun sendoa, leuntzeko eraginkortasun handia, leuntzeko zehaztasun handia, leuntzeko kalitate ona, funtzionamendu-ingurune garbia, kutsadura txikia, zerbitzu-bizitza luzea eta abar ditu abantailak, eta oso erabilia da zehaztasun optikoko leuntzean eta CMP eta abarren arloan. Oso posizio garrantzitsua hartzen du.
Zerio oxidoaren oinarrizko propietateak:
Zerioa, zerio oxidoa bezala ere ezaguna, zerio oxido bat da. Une honetan, zerioaren balentzia +4 da, eta formula kimikoa CeO2 da. Produktu purua hauts zuri astun edo kristal kubikoa da, eta produktu ezpurua hori argia edo arrosa koloretik gorrixka-marroi koloreko hautsa da (lantano, praseodimio eta abarren arrastoak dituelako). Giro-tenperaturan eta presioan, zerioa zerio oxido egonkorra da. Zerioak +3 balentziako Ce2O3 ere sor dezake, eta hori ezegonkorra da eta O2-rekin batera CeO2 egonkorra sortuko du. Zerio oxidoa uretan, alkalietan eta azidoetan apur bat disolbagarria da. Dentsitatea 7,132 g/cm3 da, urtze-puntua 2600 ℃-koa da eta irakite-puntua 3500 ℃-koa.
Zerio oxidoaren leuntze-mekanismoa
CeO2 partikulen gogortasuna ez da altua. Beheko taulan erakusten den bezala, zerio oxidoaren gogortasuna diamantearen eta aluminio oxidoarena baino askoz txikiagoa da, eta baita zirkonio oxidoaren eta silizio oxidoarena baino txikiagoa ere, azken hau oxido burdinaren baliokidea baita. Beraz, teknikoki ez da bideragarria silizio oxidoan oinarritutako materialak, hala nola silikato beira, kuartzo beira, etab., ikuspuntu mekanikotik gogortasun txikiko zeriarekin soilik desleuntzea. Hala ere, zerio oxidoa da gaur egun silizio oxidoan oinarritutako materialak edo baita silizio nitruro materialak ere leuntzeko leuntzeko hauts hobetsia. Ikus daiteke zerio oxidoaren leuntzeak efektu mekanikoez gain beste efektu batzuk ere badituela. Diamantearen gogortasunak, normalean ehotzeko eta leuntzeko material erabilia dena, oxigeno hutsuneak izaten ditu CeO2 sarean, eta horrek bere propietate fisiko eta kimikoak aldatzen ditu eta leuntzeko propietateetan eragin jakin bat du. Ohiko zerio oxidoaren leuntzeko hautsek beste lur arraro batzuen oxido kopuru jakin bat dute. Praseodimio oxidoak (Pr6O11) ere aurpegi-zentratutako sare-egitura kubikoa du, leuntzeko egokia dena, beste lantanido lur arraroen oxidoek ez duten leuntzeko gaitasunik. CeO2-ren kristal-egitura aldatu gabe, disoluzio solido bat osa dezake harekin tarte jakin batean. Nano-zerio oxidozko leuntzeko hauts purutasun handikoarentzat (VK-Ce01), zenbat eta zerio oxidoaren (VK-Ce01) purutasun handiagoa izan, orduan eta leuntzeko gaitasuna handiagoa eta zerbitzu-bizitza luzeagoa, batez ere beira gogorrerako eta kuartzozko lente optikoetarako denbora luzez. Leuntze ziklikoa egiterakoan, komenigarria da zerio oxidozko leuntzeko hauts purutasuna (VK-Ce01) erabiltzea.
Zerio oxidozko leuntzeko hautsaren aplikazioa:
Zerio oxidozko leuntzeko hautsa (VK-Ce01), batez ere beirazko produktuak leuntzeko erabiltzen dena, honako arlo hauetan erabiltzen da batez ere:
1. Betaurrekoak, beirazko lenteen leuntzea;
2. Lente optikoa, beira optikoa, lentea, etab.;
3. Telefono mugikorreko pantailaren beira, erlojuaren gainazala (erlojuaren atea), etab.;
4. LCD monitore mota guztietako LCD pantailak;
5. Rhinestoneak, diamante beroak (txartelak, diamanteak bakeroetan), argiztapen-bolak (areto handiko luxuzko argimutilak);
6. Kristalezko eskulanak;
7. Jadearen leuntze partziala
Gaur egungo zerio oxidoaren leuntze-deribatuak:
Zerio oxidoaren gainazala aluminioz dopatzen da beira optikoaren leuntzea nabarmen hobetzeko.
UrbanMines Tech. Limited-eko Teknologia Ikerketa eta Garapen Sailak proposatu du leuntzeko partikulen konposatua eta gainazalaren aldaketa direla CMP leuntzearen eraginkortasuna eta zehaztasuna hobetzeko metodo eta ikuspegi nagusiak. Partikulen propietateak osagai anitzeko elementuen konposatuaren bidez doitu daitezkeelako, eta leuntzeko lohiaren dispertsio-egonkortasuna eta leuntzeko eraginkortasuna gainazalaren aldaketaren bidez hobetu daitezkeelako. TiO2-rekin dopatutako CeO2 hautsaren prestaketa eta leuntze-errendimenduak % 50 baino gehiago hobetu dezake leuntze-eraginkortasuna, eta, aldi berean, gainazaleko akatsak ere % 80 murrizten dira. CeO2 ZrO2 eta SiO2 2CeO2 konposite oxidoen leuntze-efektu sinergikoa; beraz, dopatutako zeria mikro-nano konposite oxidoen prestaketa-teknologia oso garrantzitsua da leuntzeko material berriak garatzeko eta leuntzeko mekanismoaren eztabaidarako. Dopatze-kopuruaz gain, sintetizatutako partikuletan dopantearen egoerak eta banaketak ere eragin handia dute haien gainazaleko propietateetan eta leuntze-errendimenduan.
Horien artean, estaldura-egitura duten leuntzeko partikulen sintesia erakargarriagoa da. Hori dela eta, metodo eta baldintza sintetikoen hautaketa ere oso garrantzitsua da, batez ere metodo sinple eta kostu-eraginkorrak direnak. Zerio karbonato hidratatua lehengai nagusi gisa erabiliz, aluminioz dopatutako zerio oxidozko leuntzeko partikulak sintetizatu ziren fase solido hezeko metodo mekanokimiko bidez. Indar mekanikoaren eraginpean, zerio karbonato hidratatuaren partikula handiak partikula finetan zatitu daitezke, eta aluminio nitratoak amoniako urarekin erreakzionatzen du partikula koloidal amorfoak sortzeko. Partikula koloidalak erraz lotzen zaizkie zerio karbonato partikulei, eta lehortu eta kalsinatu ondoren, aluminio dopaketa lor daiteke zerio oxidoaren gainazalean. Metodo hau erabili zen aluminio dopaketa kantitate desberdinekin zerio oxido partikulak sintetizatzeko, eta haien leuntzeko errendimendua karakterizatu zen. Aluminio kantitate egokia zerio oxido partikulen gainazalean gehitu ondoren, gainazaleko potentzialaren balio negatiboa handituko zen, eta horrek, aldi berean, partikula urratzaileen arteko tartea sortuko zuen. Alde bateratze elektrostatiko sendoagoa dago, eta horrek urratzailearen esekiduraren egonkortasuna hobetzen du. Aldi berean, urratzaile partikulen eta positiboki kargatutako geruza bigunaren arteko elkarrekiko adsorzioa ere indartuko da Coulomb erakarpenaren bidez, eta horrek onuragarria da urratzailearen eta geruza bigunaren arteko elkarrekiko kontakturako leundutako beiraren gainazalean, eta leuntze-tasa hobetzen du.