माहिती आणि ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्रातील जलद विकासामुळे केमिकल मेकॅनिकल पॉलिशिंग (CMP) तंत्रज्ञानाच्या सततच्या अद्ययावतीकरणाला चालना मिळाली आहे. उपकरणे आणि सामग्री व्यतिरिक्त, अत्यंत उच्च-सुस्पष्ट पृष्ठभाग मिळवणे हे उच्च-कार्यक्षम अपघर्षक कणांच्या डिझाइन आणि औद्योगिक उत्पादनावर, तसेच संबंधित पॉलिशिंग स्लरीच्या तयारीवर अधिक अवलंबून असते. आणि पृष्ठभाग प्रक्रियेची अचूकता आणि कार्यक्षमतेच्या आवश्यकतांमध्ये सतत सुधारणा होत असल्यामुळे, उच्च-कार्यक्षम पॉलिशिंग सामग्रीसाठीच्या आवश्यकता देखील अधिकाधिक वाढत आहेत. मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणे आणि अचूक ऑप्टिकल घटकांच्या पृष्ठभागाच्या अचूक मशीनिंगमध्ये सेरियम डायऑक्साइडचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो.
सेरियम ऑक्साइड पॉलिशिंग पावडर (VK-Ce01) मध्ये मजबूत कटिंग क्षमता, उच्च पॉलिशिंग कार्यक्षमता, उच्च पॉलिशिंग अचूकता, चांगली पॉलिशिंग गुणवत्ता, स्वच्छ कार्य वातावरण, कमी प्रदूषण, दीर्घ सेवा आयुष्य इत्यादी फायदे आहेत आणि ऑप्टिकल प्रिसिजन पॉलिशिंग आणि सीएमपी (CMP) इत्यादी क्षेत्रात याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो व याने अत्यंत महत्त्वाचे स्थान व्यापले आहे.
सेरियम ऑक्साईडचे मूलभूत गुणधर्म:
सेरिया, ज्याला सेरियम ऑक्साइड असेही म्हणतात, हे सेरियमचे एक ऑक्साइड आहे. यावेळी, सेरियमची संयुजा +4 असते आणि त्याचे रासायनिक सूत्र CeO2 आहे. शुद्ध उत्पादन पांढरी जड पावडर किंवा घनाकृती स्फटिक असते, आणि अशुद्ध उत्पादन फिकट पिवळी किंवा अगदी गुलाबी ते लालसर-तपकिरी पावडर असते (कारण त्यात लँथेनम, प्रॅसिओडिमियम इत्यादींचे अल्प प्रमाण असते). सामान्य तापमान आणि दाबावर, सेरिया हे सेरियमचे एक स्थिर ऑक्साइड आहे. सेरियम +3 संयुजेचे Ce2O3 देखील तयार करू शकते, जे अस्थिर असते आणि O2 सोबत स्थिर CeO2 तयार करते. सेरियम ऑक्साइड पाण्यात, अल्कलीमध्ये आणि आम्लात किंचित विरघळते. त्याची घनता 7.132 ग्रॅम/सेमी³ आहे, वितळणबिंदू 2600℃ आणि उत्कलणबिंदू 3500℃ आहे.
सेरियम ऑक्साईडची पॉलिशिंग यंत्रणा
CeO2 कणांची कठीणता जास्त नसते. खालील तक्त्यात दाखवल्याप्रमाणे, सेरियम ऑक्साईडची कठीणता हिरा आणि ॲल्युमिनियम ऑक्साईडपेक्षा खूपच कमी आहे, तसेच झिरकोनियम ऑक्साईड आणि सिलिकॉन ऑक्साईडपेक्षाही कमी आहे, जी फेरिक ऑक्साईडच्या समतुल्य आहे. त्यामुळे, केवळ यांत्रिक दृष्टिकोनातून पाहिल्यास, कमी कठीणता असलेल्या सेरियाचा वापर करून सिलिकेट ग्लास, क्वार्ट्ज ग्लास इत्यादींसारख्या सिलिकॉन ऑक्साईड-आधारित पदार्थांवरील पॉलिश काढणे तांत्रिकदृष्ट्या शक्य नाही. तथापि, सध्या सिलिकॉन ऑक्साईड-आधारित पदार्थ किंवा अगदी सिलिकॉन नायट्राइड पदार्थांना पॉलिश करण्यासाठी सेरियम ऑक्साईड ही पसंतीची पॉलिशिंग पावडर आहे. यावरून असे दिसून येते की, सेरियम ऑक्साईड पॉलिशिंगचे यांत्रिक परिणामांव्यतिरिक्त इतरही परिणाम आहेत. सामान्यतः ग्राइंडिंग आणि पॉलिशिंगसाठी वापरल्या जाणाऱ्या हिऱ्याच्या कठीणतेमुळे, CeO2 च्या जाळीमध्ये सहसा ऑक्सिजनची कमतरता निर्माण होते, ज्यामुळे त्याचे भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म बदलतात आणि पॉलिशिंग गुणधर्मांवर त्याचा निश्चित परिणाम होतो. सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या सेरियम ऑक्साईड पॉलिशिंग पावडरमध्ये इतर दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईडचे काही प्रमाण असते. प्रॅसिओडिमियम ऑक्साइड (Pr6O11) मध्ये देखील फेस-सेंटर्ड क्यूबिक लॅटिस संरचना असते, जी पॉलिशिंगसाठी योग्य आहे, तर इतर लँथनाइड दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साइडमध्ये पॉलिशिंग क्षमता नसते. CeO2 ची क्रिस्टल संरचना न बदलता, ते एका विशिष्ट मर्यादेत त्याच्यासोबत सॉलिड सोल्युशन तयार करू शकते. उच्च-शुद्धता नॅनो-सेरियम ऑक्साइड पॉलिशिंग पावडर (VK-Ce01) च्या बाबतीत, सेरियम ऑक्साइडची (VK-Ce01) शुद्धता जितकी जास्त असेल, तितकी पॉलिशिंग क्षमता जास्त असते आणि सेवा आयुष्यही जास्त असते, विशेषतः कठीण काच आणि क्वार्ट्झ ऑप्टिकल लेन्सच्या दीर्घ वापरासाठी. चक्रीय पॉलिशिंग करताना, उच्च-शुद्धता सेरियम ऑक्साइड पॉलिशिंग पावडर (VK-Ce01) वापरण्याचा सल्ला दिला जातो.
सेरियम ऑक्साईड पॉलिशिंग पावडरचा वापर:
सेरियम ऑक्साइड पॉलिशिंग पावडर (VK-Ce01), जी प्रामुख्याने काचेच्या उत्पादनांना पॉलिश करण्यासाठी वापरली जाते, तिचा उपयोग मुख्यत्वे खालील क्षेत्रांमध्ये होतो:
१. चष्मा, काचेच्या भिंगाला पॉलिश करणे;
२. ऑप्टिकल लेन्स, ऑप्टिकल ग्लास, लेन्स, इत्यादी;
३. मोबाईल फोनची स्क्रीन ग्लास, घड्याळाचा पृष्ठभाग (घड्याळाचे झाकण), इत्यादी;
४. एलसीडी मॉनिटर: सर्व प्रकारचे एलसीडी स्क्रीन;
५. स्फटिक, चमकदार हिरे (पत्त्यांवरील, जीन्सवरील हिरे), रोषणाईचे गोळे (मोठ्या हॉलमधील आलिशान झुंबर);
६. स्फटिकाच्या वस्तू;
७. जेडचे आंशिक पॉलिशिंग
सध्याचे सेरियम ऑक्साईड पॉलिशिंगचे उपप्रकार:
ऑप्टिकल ग्लासचे पॉलिशिंग लक्षणीयरीत्या सुधारण्यासाठी सेरियम ऑक्साईडच्या पृष्ठभागावर ॲल्युमिनियमचे डोपिंग केले जाते.
अर्बनमाइन्स टेक. लिमिटेडच्या तंत्रज्ञान संशोधन आणि विकास विभागाने असा प्रस्ताव मांडला आहे की, सीएमपी पॉलिशिंगची कार्यक्षमता आणि अचूकता सुधारण्यासाठी पॉलिशिंग कणांचे मिश्रण आणि पृष्ठभाग सुधारणा या मुख्य पद्धती आणि दृष्टिकोन आहेत. कारण बहु-घटक मूलद्रव्यांच्या मिश्रणाने कणांचे गुणधर्म नियंत्रित केले जाऊ शकतात आणि पृष्ठभाग सुधारणेद्वारे पॉलिशिंग स्लरीची विखुरण्याची स्थिरता आणि पॉलिशिंग कार्यक्षमता सुधारली जाऊ शकते. TiO2 सह डोप केलेल्या CeO2 पावडरची निर्मिती आणि पॉलिशिंग कामगिरी पॉलिशिंग कार्यक्षमता ५०% पेक्षा जास्त सुधारू शकते आणि त्याच वेळी, पृष्ठभागावरील दोष देखील ८०% ने कमी होतात. CeO2 ZrO2 आणि SiO2 2CeO2 संयुक्त ऑक्साईड्सचा सहक्रियात्मक पॉलिशिंग प्रभाव; म्हणून, डोप केलेल्या सेरिया सूक्ष्म-नॅनो संयुक्त ऑक्साईड्सचे निर्मिती तंत्रज्ञान नवीन पॉलिशिंग सामग्रीच्या विकासासाठी आणि पॉलिशिंग यंत्रणेच्या चर्चेसाठी खूप महत्त्वाचे आहे. डोपिंगच्या प्रमाणाव्यतिरिक्त, संश्लेषित कणांमधील डोपंटची स्थिती आणि वितरण देखील त्यांच्या पृष्ठभागाच्या गुणधर्मांवर आणि पॉलिशिंग कामगिरीवर मोठ्या प्रमाणात परिणाम करते.
त्यापैकी, आवरणयुक्त संरचनेसह पॉलिशिंग कणांचे संश्लेषण अधिक आकर्षक आहे. त्यामुळे, संश्लेषण पद्धती आणि परिस्थितीची निवड देखील खूप महत्त्वाची आहे, विशेषतः ज्या पद्धती सोप्या आणि किफायतशीर आहेत. हायड्रेटेड सेरियम कार्बोनेटचा मुख्य कच्चा माल म्हणून वापर करून, ओल्या सॉलिड-फेज मेकॅनोकेमिकल पद्धतीने ॲल्युमिनियम-मिश्रित सेरियम ऑक्साईड पॉलिशिंग कणांचे संश्लेषण करण्यात आले. यांत्रिक बलाच्या प्रभावाखाली, हायड्रेटेड सेरियम कार्बोनेटचे मोठे कण बारीक कणांमध्ये विभागले जाऊ शकतात, तर ॲल्युमिनियम नायट्रेट अमोनिया पाण्यासोबत अभिक्रिया करून अनाकार कलिल कण तयार करते. हे कलिल कण सेरियम कार्बोनेटच्या कणांना सहजपणे चिकटतात आणि वाळवून व तापवून, सेरियम ऑक्साईडच्या पृष्ठभागावर ॲल्युमिनियमचे मिश्रण साधता येते. या पद्धतीचा वापर करून वेगवेगळ्या प्रमाणात ॲल्युमिनियम मिश्रण असलेले सेरियम ऑक्साईड कण संश्लेषित करण्यात आले आणि त्यांच्या पॉलिशिंग कामगिरीचे वैशिष्ट्यीकरण करण्यात आले. सेरियम ऑक्साईड कणांच्या पृष्ठभागावर योग्य प्रमाणात ॲल्युमिनियम टाकल्यानंतर, पृष्ठभागाच्या विभवाचे नकारात्मक मूल्य वाढते, ज्यामुळे अपघर्षक कणांमध्ये अंतर निर्माण होते. अधिक तीव्र इलेक्ट्रोस्टॅटिक प्रतिकर्षण असते, ज्यामुळे अपघर्षक निलंबनाची स्थिरता सुधारण्यास मदत होते. त्याच वेळी, कूलॉम्ब आकर्षणाद्वारे अपघर्षक कण आणि धनप्रभारित मऊ थर यांच्यातील परस्पर अधिशोषण देखील मजबूत होते, जे पॉलिश केलेल्या काचेच्या पृष्ठभागावरील अपघर्षक आणि मऊ थर यांच्यातील परस्पर संपर्कासाठी फायदेशीर ठरते आणि पॉलिशिंगचा दर सुधारण्यास मदत करते.