Маалымат жана оптоэлектроника тармактарындагы тез өнүгүү химиялык механикалык жылтыратуу (ХМЖ) технологиясынын тынымсыз жаңылануусуна өбөлгө түздү. Жабдуулардан жана материалдардан тышкары, өтө жогорку тактыктагы беттерди алуу жогорку натыйжалуу абразивдик бөлүкчөлөрдү долбоорлоого жана өнөр жайлык өндүрүшкө, ошондой эле тиешелүү жылтыратуу аралашмасын даярдоого көбүрөөк көз каранды. Ал эми бетти иштетүүнүн тактыгы жана натыйжалуулугу талаптары тынымсыз жакшырган сайын, жогорку натыйжалуу жылтыратуу материалдарына болгон талаптар да барган сайын жогорулап баратат. Церий диоксиди микроэлектрондук түзүлүштөрдү жана так оптикалык компоненттерди беттик так иштетүүдө кеңири колдонулуп келет.
Церий кычкылы жылтыраткыч порошок (VK-Ce01) күчтүү кесүү жөндөмү, жогорку жылтыратуу натыйжалуулугу, жогорку жылтыратуу тактыгы, жакшы жылтыратуу сапаты, таза иштөө чөйрөсү, аз булгануу, узак кызмат мөөнөтү ж.б. артыкчылыктарга ээ жана оптикалык так жылтыратуу жана CMP ж.б. тармактарда кеңири колдонулат.
Церий оксидинин негизги касиеттери:
Цериум оксиди деп да белгилүү болгон Цериум оксиди – церийдин оксиди. Бул учурда церийдин валенттүүлүгү +4, ал эми химиялык формуласы CeO2. Таза продукт – ак оор порошок же куб кристалл, ал эми таза эмес продукт – ачык сары же ал тургай кызгылттан кызыл-күрөңгө чейинки порошок (анткени анын курамында лантан, празеодим ж.б. аз өлчөмдө бар). Бөлмө температурасында жана басымда церий – церийдин туруктуу оксиди. Цериум ошондой эле +3 валенттүү Ce2O3 пайда кыла алат, ал туруксуз жана O2 менен туруктуу CeO2 пайда кылат. Цериум оксиди сууда, щелочто жана кислотада бир аз эрийт. Тыгыздыгы 7,132 г/см3, эрүү температурасы 2600℃ жана кайноо температурасы 3500℃.
Церий кычкылынын жылтыратуу механизми
CeO2 бөлүкчөлөрүнүн катуулугу жогору эмес. Төмөндөгү таблицада көрсөтүлгөндөй, церий кычкылынын катуулугу алмаз жана алюминий кычкылыныкына караганда бир топ төмөн, ошондой эле цирконий кычкылы менен темир кычкылы менен барабар болгон кремний кычкылыныкына караганда төмөн. Ошондуктан, силикат айнеги, кварц айнеги сыяктуу кремний кычкылы негизиндеги материалдарды механикалык көз караштан алганда гана төмөн катуулугу бар церия менен жылтыратуу техникалык жактан мүмкүн эмес. Бирок, церий кычкылы учурда кремний кычкылы негизиндеги материалдарды же ал тургай кремний нитрид материалдарын жылтыратуу үчүн артыкчылыктуу жылтыраткыч порошок болуп саналат. Церий кычкылын жылтыратуу механикалык таасирлерден тышкары башка таасирлерге да ээ экенин көрүүгө болот. Көп колдонулган майдалоочу жана жылтыраткыч материал болгон алмаздын катуулугу, адатта, CeO2 торчосунда кычкылтек боштуктарына ээ, бул анын физикалык жана химиялык касиеттерин өзгөртөт жана жылтыратуу касиеттерине белгилүү бир таасирин тийгизет. Көп колдонулган церий кычкылы жылтыраткыч порошокторунда белгилүү бир өлчөмдө башка сейрек кездешүүчү жер кычкылдары бар. Празеодим кычкылы (Pr6O11) ошондой эле бетке багытталган куб торчо түзүлүшүнө ээ, ал жылтыратууга ылайыктуу, ал эми башка лантаноиддик сейрек кездешүүчү жер кычкылдары жылтыратуу жөндөмүнө ээ эмес. CeO2 кристаллдык түзүлүшүн өзгөртпөстөн, ал белгилүү бир диапазондо аны менен катуу эритме түзө алат. Жогорку тазалыктагы нано-церий кычкылын жылтыратуу порошогу (VK-Ce01) үчүн, церий кычкылынын (VK-Ce01) тазалыгы канчалык жогору болсо, жылтыратуу жөндөмү ошончолук жогору болот жана кызмат мөөнөтү ошончолук узак болот, айрыкча катуу айнек жана кварц оптикалык линзалары үчүн узак убакытка. Циклдик жылтыратууда жогорку тазалыктагы церий кычкылын жылтыратуу порошогун (VK-Ce01) колдонуу сунушталат.
Церий кычкылын жылтыратуу үчүн порошокту колдонуу:
Церий кычкылын жылтыратуу порошогу (VK-Ce01), негизинен айнек буюмдарын жылтыратуу үчүн колдонулат, ал негизинен төмөнкү тармактарда колдонулат:
1. Көз айнектер, айнек линзаларды жылтыратуу;
2. Оптикалык линза, оптикалык айнек, линза ж.б.;
3. Уюлдук телефондун экран айнеги, сааттын бети (сааттын эшиги) ж.б.;
4. LCD экрандын бардык түрлөрүн LCD монитору;
5. Таштар, ысык бриллианттар (открыткалар, джинсы шымдардагы бриллианттар), жарык берүүчү шарлар (чоң залдагы люкс люстралар);
6. Хрустальдан жасалган кол өнөрчүлүк;
7. Нефритти жарым-жартылай жылтыратуу
Церий кычкылынын жылтыратуусунун азыркы туундулары:
Оптикалык айнектин жылтыратуусун бир кыйла жакшыртуу үчүн церий кычкылынын бети алюминий менен легирленген.
UrbanMines Tech. Limited компаниясынын Технологиялык изилдөө жана иштеп чыгуу бөлүмү жылтыраткыч бөлүкчөлөрдүн кошулмаларын кошуу жана бетин модификациялоо CMP жылтыратуусунун натыйжалуулугун жана тактыгын жогорулатуунун негизги ыкмалары жана ыкмалары болуп саналат деп сунуштады. Анткени бөлүкчөлөрдүн касиеттерин көп компоненттүү элементтерди кошуу менен тууралоого болот, ал эми жылтыраткыч шламдын дисперсиялык туруктуулугун жана жылтыратуу натыйжалуулугун бетти модификациялоо менен жакшыртууга болот. TiO2 менен легирленген CeO2 порошогун даярдоо жана жылтыратуу көрсөткүчү жылтыратуу натыйжалуулугун 50% дан ашык жогорулатат жана ошол эле учурда беттик кемчиликтер да 80% га азаят. CeO2 ZrO2 жана SiO2 2CeO2 курама оксиддеринин синергетикалык жылтыратуу эффектиси; ошондуктан, легирленген ceria микро-нано курама оксиддерин даярдоо технологиясы жаңы жылтыраткыч материалдарды иштеп чыгуу жана жылтыратуу механизмин талкуулоо үчүн чоң мааниге ээ. Допингдин көлөмүнөн тышкары, синтезделген бөлүкчөлөрдөгү кошулманын абалы жана таралышы алардын беттик касиеттерине жана жылтыратуу көрсөткүчтөрүнө да чоң таасирин тийгизет.
Алардын арасында каптоо түзүлүшүнө ээ жылтыраткыч бөлүкчөлөрдү синтездөө алда канча жагымдуу. Ошондуктан, синтетикалык ыкмаларды жана шарттарды тандоо да абдан маанилүү, айрыкча жөнөкөй жана үнөмдүү ыкмалар. Гидратталган церий карбонатын негизги чийки зат катары колдонуп, алюминий менен легирленген церий кычкылын жылтыраткыч бөлүкчөлөрү нымдуу катуу фазалуу механохимиялык ыкма менен синтезделген. Механикалык күчтүн таасири астында гидратталган церий карбонатынын чоң бөлүкчөлөрү майда бөлүкчөлөргө бөлүнүшү мүмкүн, ал эми алюминий нитраты аммиак суусу менен реакцияга кирип, аморфтук коллоиддик бөлүкчөлөрдү пайда кылат. Коллоиддик бөлүкчөлөр церий карбонатынын бөлүкчөлөрүнө оңой жабышып, кургатып жана күйдүрүп алгандан кийин, церий кычкылынын бетинде алюминий легирлөөгө жетишүүгө болот. Бул ыкма ар кандай өлчөмдөгү алюминий легирленген церий кычкылынын бөлүкчөлөрүн синтездөө үчүн колдонулган жана алардын жылтыратуу көрсөткүчтөрү мүнөздөлгөн. Церий кычкылынын бөлүкчөлөрүнүн бетине тиешелүү өлчөмдө алюминий кошулгандан кийин, беттик потенциалдын терс мааниси жогорулайт, бул өз кезегинде абразивдүү бөлүкчөлөрдүн ортосундагы боштукту пайда кылат. Абразивдүү суспензиянын туруктуулугун жакшыртууга көмөктөшүүчү күчтүү электростатикалык түртүү бар. Ошол эле учурда, Кулон тартылуу күчү аркылуу абразивдүү бөлүкчөлөр менен оң заряддуу жумшак катмардын ортосундагы өз ара адсорбция да күчөйт, бул жылтыратылган айнектин бетиндеги абразивдүү менен жумшак катмардын өз ара байланышына пайдалуу жана жылтыратуу ылдамдыгын жакшыртууга өбөлгө түзөт.