O rápido desenvolvimento nas áreas de informação e optoeletrônica tem promovido a atualização contínua da tecnologia de polimento químico-mecânico (CMP).Além de equipamentos e materiais, a aquisição de superfícies de altíssima precisão depende mais do projeto e da produção industrial de partículas abrasivas de alta eficiência, bem como da preparação da pasta de polimento correspondente.E com a melhoria contínua da precisão do processamento de superfície e dos requisitos de eficiência, os requisitos para materiais de polimento de alta eficiência também estão aumentando cada vez mais.O dióxido de cério tem sido amplamente utilizado na usinagem de precisão superficial de dispositivos microeletrônicos e componentes ópticos de precisão.
O pó de polimento de óxido de cério (VK-Ce01) tem as vantagens de forte capacidade de corte, alta eficiência de polimento, alta precisão de polimento, boa qualidade de polimento, ambiente operacional limpo, baixa poluição, longa vida útil, etc., e é amplamente utilizado em polimento de precisão óptica e campo CMP, etc. ocupa uma posição extremamente importante.
Propriedades básicas do óxido de cério:
Ceria, também conhecida como óxido de cério, é um óxido de cério.Neste momento, a valência do cério é +4 e a fórmula química é CeO2.O produto puro é um pó branco pesado ou cristal cúbico, e o produto impuro é um pó amarelo claro ou mesmo rosa a marrom-avermelhado (porque contém vestígios de lantânio, praseodímio, etc.).À temperatura e pressão ambientes, a céria é um óxido de cério estável.O cério também pode formar Ce2O3 de valência +3, que é instável e formará CeO2 estável com O2.O óxido de cério é ligeiramente solúvel em água, álcalis e ácidos.A densidade é 7,132 g/cm3, o ponto de fusão é 2.600 ℃ e o ponto de ebulição é 3.500 ℃.
Mecanismo de polimento de óxido de cério
A dureza das partículas de CeO2 não é alta.Conforme mostrado na tabela abaixo, a dureza do óxido de cério é muito inferior à do diamante e do óxido de alumínio, e também inferior à do óxido de zircônio e do óxido de silício, que é equivalente ao óxido férrico.Portanto, não é tecnicamente viável despolir materiais à base de óxido de silício, tais como vidro de silicato, vidro de quartzo, etc., com cério com baixa dureza apenas do ponto de vista mecânico.No entanto, o óxido de cério é atualmente o pó de polimento preferido para polir materiais à base de óxido de silício ou mesmo materiais de nitreto de silício.Pode-se observar que o polimento com óxido de cério também possui outros efeitos além dos efeitos mecânicos.A dureza do diamante, que é um material comumente usado para retificação e polimento, geralmente apresenta vagas de oxigênio na rede do CeO2, o que altera suas propriedades físicas e químicas e tem certo impacto nas propriedades de polimento.Os pós de polimento de óxido de cério comumente usados contêm uma certa quantidade de outros óxidos de terras raras.O óxido de praseodímio (Pr6O11) também possui uma estrutura de rede cúbica centrada na face, que é adequada para polimento, enquanto outros óxidos de terras raras lantanídeos não têm capacidade de polimento.Sem alterar a estrutura cristalina do CeO2, ele pode formar uma solução sólida com ele dentro de uma certa faixa.Para pó de polimento de óxido de nanocério de alta pureza (VK-Ce01), quanto maior a pureza do óxido de cério (VK-Ce01), maior será a capacidade de polimento e maior vida útil, especialmente para vidro duro e lentes ópticas de quartzo para um muito tempo.No polimento cíclico, é aconselhável usar pó de polimento de óxido de cério de alta pureza (VK-Ce01).
Aplicação de pó de polimento de óxido de cério:
Pó de polimento de óxido de cério (VK-Ce01), usado principalmente para polir produtos de vidro, é usado principalmente nas seguintes áreas:
1. Óculos, polimento de lentes de vidro;
2. Lente óptica, vidro óptico, lente, etc.;
3. Vidro da tela do telefone celular, superfície do relógio (porta do relógio), etc.;
4. Monitor LCD todos os tipos de tela LCD;
5. Strass, diamantes quentes (cartões, diamantes em jeans), bolas de iluminação (lustres luxuosos no grande salão);
6. Artesanato em cristal;
7. Polimento parcial de jade
Os atuais derivados de polimento de óxido de cério:
A superfície do óxido de cério é dopada com alumínio para melhorar significativamente o polimento do vidro óptico.
O Departamento de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico da UrbanMines Tech.Limited, propôs que a composição e a modificação da superfície das partículas de polimento são os principais métodos e abordagens para melhorar a eficiência e a precisão do polimento CMP.Porque as propriedades das partículas podem ser ajustadas pela composição de elementos multicomponentes, e a estabilidade da dispersão e a eficiência de polimento da pasta de polimento podem ser melhoradas pela modificação da superfície.O desempenho de preparação e polimento do pó de CeO2 dopado com TiO2 pode melhorar a eficiência do polimento em mais de 50% e, ao mesmo tempo, os defeitos superficiais também são reduzidos em 80%.O efeito de polimento sinérgico dos óxidos compostos CeO2 ZrO2 e SiO2 2CeO2;portanto, a tecnologia de preparação de óxidos compósitos micro-nano de céria dopados é de grande importância para o desenvolvimento de novos materiais de polimento e a discussão do mecanismo de polimento.Além da quantidade de dopagem, o estado e a distribuição do dopante nas partículas sintetizadas também afetam grandemente suas propriedades superficiais e desempenho de polimento.
Dentre eles, a síntese de partículas de polimento com estrutura de revestimento é mais atrativa.Portanto, a seleção de métodos e condições sintéticas também é muito importante, especialmente aqueles métodos que são simples e econômicos.Utilizando carbonato de cério hidratado como principal matéria-prima, partículas de polimento de óxido de cério dopadas com alumínio foram sintetizadas pelo método mecanoquímico de fase sólida úmida.Sob a ação da força mecânica, grandes partículas de carbonato de cério hidratado podem ser clivadas em partículas finas, enquanto o nitrato de alumínio reage com água de amônia para formar partículas coloidais amorfas.As partículas coloidais são facilmente ligadas às partículas de carbonato de cério e, após secagem e calcinação, a dopagem de alumínio pode ser obtida na superfície do óxido de cério.Este método foi utilizado para sintetizar partículas de óxido de cério com diferentes quantidades de dopagem de alumínio, e seu desempenho de polimento foi caracterizado.Depois que uma quantidade adequada de alumínio fosse adicionada à superfície das partículas de óxido de cério, o valor negativo do potencial de superfície aumentaria, o que por sua vez criaria o espaço entre as partículas abrasivas.Há uma repulsão eletrostática mais forte, o que promove a melhoria da estabilidade da suspensão abrasiva.Ao mesmo tempo, a adsorção mútua entre as partículas abrasivas e a camada macia carregada positivamente através da atração de Coulomb também será fortalecida, o que é benéfico para o contato mútuo entre o abrasivo e a camada macia na superfície do vidro polido, e promove a melhoria da taxa de polimento.