研磨における酸化セリウムの将来

情報およびオプトエレクトロニクスの分野の急速な発展により、化学機械研磨 (CMP) 技術の継続的な更新が促進されました。超高精度の表面の取得は、装置や材料に加えて、高効率研磨粒子の設計と工業生産、および対応する研磨スラリーの調製にも大きく依存します。また、表面加工の精度と効率の要件が継続的に向上するにつれて、高効率の研磨材に対する要件もますます高くなっています。二酸化セリウムは、マイクロ電子デバイスや精密光学部品の表面精密加工に広く使用されています。

酸化セリウム研磨粉 研磨粉は、強力な切断能力、高い研磨効率、高い研磨精度、良好な研磨品質、クリーンな作業環境、低汚染、長寿命などの利点があり、光学精密研磨やCMPなどの分野で広く使用されています。非常に重要な位置を占めています。

酸化セリウムの基本特性:

セリアは酸化セリウムとも呼ばれ、セリウムの酸化物です。このとき、セリウムの価数は+4、化学式はCeO2となります。純粋な製品は白色の重粉末または立方体の結晶であり、不純な製品は淡黄色またはピンク色から赤褐色の粉末です（ランタン、プラセオジムなどが微量に含まれているため）。室温および常圧では、セリアは安定したセリウム酸化物です。セリウムは +3 価の Ce2O3 を形成することもありますが、これは不安定であり、O2 と安定な CeO2 を形成します。酸化セリウムは水、アルカリ、酸にわずかに溶けます。密度は7.132g/cm3、融点は2600℃、沸点は3500℃です。
 

酸化セリウムの研磨メカニズム

CeO2 粒子の硬度は高くありません。下表に示すように、酸化セリウムの硬度はダイヤモンドや酸化アルミニウムよりも低く、酸化第二鉄と同等の酸化ジルコニウムや酸化ケイ素よりも硬度が低くなります。したがって、ケイ酸ガラスや石英ガラスなどの酸化ケイ素系材料を、機械的な観点だけから見て硬度の低いセリアで研磨することは技術的に不可能である。しかし、酸化セリウムは現在、酸化ケイ素ベースの材料やさらには窒化ケイ素材料を研磨するのに好ましい研磨粉末である。酸化セリウム研磨には機械的効果以外にも他の効果があることがわかります。一般的に使用される研削および研磨材料であるダイヤモンドの硬度は、通常、CeO2 格子内に酸素欠損を持ち、これにより物理的および化学的特性が変化し、研磨特性に一定の影響を与えます。一般的に使用される酸化セリウム研磨粉には、一定量の他の希土類酸化物が含まれています。酸化プラセオジム (Pr6O11) も研磨に適した面心立方格子構造を持っていますが、他のランタニド系希土類酸化物には研磨能力がありません。 CeO2の結晶構造を変えることなく、一定の範囲内でCeO2と固溶体を形成することができます。高純度ナノ酸化セリウム研磨粉（VK-Ce01）は、酸化セリウム（VK-Ce01）の純度が高いほど研磨能力が向上し、特に硬質ガラスや石英光学レンズの耐用年数が長くなります。長い間。繰り返し研磨を行う場合は、高純度酸化セリウム研磨粉（VK-Ce01）の使用をお勧めします。

酸化セリウム研磨粉の用途:

酸化セリウム研磨粉（VK-Ce01）は主にガラス製品の研磨に使用されており、主に以下の分野で使用されています。

1. メガネ、ガラスレンズの研磨;

2. 光学レンズ、光学ガラス、レンズなど。

3. 携帯電話の画面ガラス、時計の表面（時計のドア）など。

4. LCD モニターのあらゆる種類の LCD 画面;

5. ラインストーン、ホットダイヤモンド（カード、ジーンズのダイヤモンド）、照明ボール（大ホールの豪華なシャンデリア）。

6. クリスタル工芸品。

7. 翡翠の部分研磨

現在の酸化セリウム研磨誘導体:

酸化セリウムの表面にはアルミニウムがドープされており、光学ガラスの研磨性が大幅に向上します。

UrbanMines Tech の技術研究開発部門。限定的には、研磨粒子の配合と表面改質が、CMP研磨の効率と精度を向上させるための主な方法とアプローチであると提案されています。多成分元素の配合により粒子特性を調整したり、表面改質により研磨スラリーの分散安定性や研磨効率を向上させることができるためです。 TiO2 をドープした CeO2 粉末の調製と研磨性能により、研磨効率が 50% 以上向上し、同時に表面欠陥も 80% 減少します。 CeO2 ZrO2 と SiO2 2CeO2 複合酸化物の相乗研磨効果。したがって、セリアをドープしたマイクロ・ナノ複合酸化物の作製技術は、新たな研磨材料の開発や研磨機構の議論にとって非常に重要です。ドーピング量に加えて、合成粒子中のドーパントの状態や分布も粒子の表面性状や研磨性能に大きく影響します。

中でも、クラッド構造を有する研磨粒子の合成はより魅力的である。したがって、合成方法と条件の選択、特にシンプルでコスト効率の高い方法の選択も非常に重要です。含水炭酸セリウムを主原料として、湿式固相メカノケミカル法によりアルミニウムドープ酸化セリウム研磨粒子を合成した。機械的な力の作用下では、水和炭酸セリウムの大きな粒子が細かい粒子に分解され、一方、硝酸アルミニウムはアンモニア水と反応して非晶質のコロイド粒子を形成します。コロイド粒子は炭酸セリウム粒子に容易に付着し、乾燥および焼成後、酸化セリウムの表面にアルミニウムをドーピングすることができます。この方法を使用して、さまざまな量のアルミニウムをドーピングした酸化セリウム粒子を合成し、その研磨性能を特性評価しました。酸化セリウム粒子の表面にアルミニウムを適量添加すると、表面電位のマイナス値が増加し、砥粒間に隙間ができます。より強い静電反発力があり、研磨懸濁液の安定性の向上を促進します。同時に、クーロン引力による研磨粒子と正に帯電した軟質層との間の相互吸着も強化され、これは研磨されたガラス表面の研磨剤と軟質層との相互接触に有益であり、研磨を促進する。研磨速度の向上。