Pesatnya perkembangan di bidang informasi dan optoelektronik telah mendorong pembaruan terus-menerus terhadap teknologi pemolesan mekanis kimia (CMP).Selain peralatan dan material, perolehan permukaan berpresisi sangat tinggi lebih bergantung pada desain dan produksi industri partikel abrasif efisiensi tinggi, serta persiapan bubur pemoles yang sesuai.Dan dengan peningkatan terus-menerus dalam persyaratan akurasi dan efisiensi pemrosesan permukaan, persyaratan untuk bahan pemoles efisiensi tinggi juga semakin tinggi.Cerium dioksida telah banyak digunakan dalam pemesinan presisi permukaan perangkat mikroelektronik dan komponen optik presisi.
Bubuk pemoles cerium oksida (VK-Ce01) bubuk pemoles memiliki keunggulan kemampuan pemotongan yang kuat, efisiensi pemolesan tinggi, akurasi pemolesan tinggi, kualitas pemolesan baik, lingkungan pengoperasian bersih, polusi rendah, masa pakai lama, dll., dan banyak digunakan dalam pemolesan presisi optik dan bidang CMP, dll. menempati posisi yang sangat penting.
Sifat dasar cerium oksida:
Ceria, juga dikenal sebagai cerium oksida, adalah oksida cerium.Saat ini, valensi cerium adalah +4, dan rumus kimianya adalah CeO2.Produk murni berupa bubuk berat berwarna putih atau kristal kubik, dan produk tidak murni berupa bubuk berwarna kuning muda atau bahkan merah muda hingga coklat kemerahan (karena mengandung sejumlah kecil lantanum, praseodymium, dll.).Pada suhu dan tekanan kamar, ceria adalah oksida cerium yang stabil.Cerium juga dapat membentuk Ce2O3 valensi +3, yang tidak stabil dan akan membentuk CeO2 stabil dengan O2.Cerium oksida sedikit larut dalam air, alkali dan asam.Massa jenisnya 7,132 g/cm3, titik leleh 2600℃, dan titik didih 3500℃.
Mekanisme pemolesan cerium oksida
Kekerasan partikel CeO2 tidak tinggi.Seperti yang ditunjukkan pada tabel di bawah, kekerasan cerium oksida jauh lebih rendah dibandingkan berlian dan aluminium oksida, dan juga lebih rendah dibandingkan zirkonium oksida dan silikon oksida, yang setara dengan besi oksida.Oleh karena itu secara teknis tidak layak untuk menghilangkan bahan berbasis silikon oksida, seperti kaca silikat, kaca kuarsa, dll., dengan ceria dengan kekerasan rendah hanya dari sudut pandang mekanis.Namun, cerium oksida saat ini merupakan bubuk pemoles yang disukai untuk memoles bahan berbasis silikon oksida atau bahkan bahan silikon nitrida.Terlihat bahwa pemolesan cerium oksida juga memiliki efek lain selain efek mekanis.Kekerasan intan yang merupakan bahan penggilingan dan pemolesan yang umum digunakan biasanya memiliki kekosongan oksigen pada kisi CeO2, yang mengubah sifat fisik dan kimianya serta berdampak tertentu pada sifat pemolesan.Bubuk pemoles cerium oksida yang umum digunakan mengandung sejumlah oksida tanah jarang lainnya.Praseodymium oksida (Pr6O11) juga memiliki struktur kisi kubik berpusat pada permukaan, yang cocok untuk pemolesan, sedangkan oksida tanah jarang lantanida lainnya tidak memiliki kemampuan memoles.Tanpa mengubah struktur kristal CeO2, ia dapat membentuk larutan padat dalam kisaran tertentu.Untuk bubuk pemoles nano-cerium oksida dengan kemurnian tinggi (VK-Ce01), semakin tinggi kemurnian cerium oksida (VK-Ce01), semakin besar kemampuan pemolesan dan masa pakai lebih lama, terutama untuk kaca keras dan lensa optik kuarsa untuk a lama.Saat pemolesan siklik, disarankan untuk menggunakan bubuk pemoles cerium oksida dengan kemurnian tinggi (VK-Ce01).
Penerapan bubuk pemoles cerium oksida:
Bubuk pemoles cerium oksida (VK-Ce01), terutama digunakan untuk memoles produk kaca, terutama digunakan di bidang berikut:
1. Kacamata, pemolesan lensa kaca;
2. Lensa optik, kaca optik, lensa, dll.;
3. Kaca layar ponsel, permukaan arloji (pintu arloji), dll.;
4. Monitor LCD semua jenis layar LCD;
5. Berlian imitasi, berlian panas (kartu, berlian di jeans), bola penerangan (lampu gantung mewah di aula besar);
6. Kerajinan kristal;
7. Pemolesan sebagian batu giok
Turunan pemoles serium oksida saat ini:
Permukaan cerium oksida diolah dengan aluminium untuk meningkatkan pemolesan kaca optik secara signifikan.
Departemen Penelitian dan Pengembangan Teknologi UrbanMines Tech.Limited, mengusulkan bahwa peracikan dan modifikasi permukaan partikel pemoles adalah metode dan pendekatan utama untuk meningkatkan efisiensi dan akurasi pemolesan CMP.Karena sifat partikel dapat disetel dengan menggabungkan elemen multi-komponen, dan stabilitas dispersi serta efisiensi pemolesan bubur pemoles dapat ditingkatkan dengan modifikasi permukaan.Kinerja persiapan dan pemolesan bubuk CeO2 yang diolah dengan TiO2 dapat meningkatkan efisiensi pemolesan lebih dari 50%, dan pada saat yang sama, cacat permukaan juga berkurang hingga 80%.Efek pemolesan sinergis oksida komposit CeO2 ZrO2 dan SiO2 2CeO2;oleh karena itu, teknologi preparasi oksida komposit mikro-nano ceria yang didoping sangat penting untuk pengembangan bahan pemoles baru dan pembahasan mekanisme pemolesan.Selain jumlah doping, keadaan dan distribusi dopan dalam partikel yang disintesis juga sangat mempengaruhi sifat permukaan dan kinerja pemolesan.
Diantaranya, sintesis partikel pemoles dengan struktur kelongsong lebih menarik.Oleh karena itu pemilihan metode dan kondisi sintetik juga sangat penting, terutama metode yang sederhana dan hemat biaya.Menggunakan cerium karbonat terhidrasi sebagai bahan baku utama, partikel pemoles cerium oksida yang didoping aluminium disintesis dengan metode mekanokimia fase padat basah.Di bawah aksi gaya mekanik, partikel besar cerium karbonat terhidrasi dapat dibelah menjadi partikel halus, sedangkan aluminium nitrat bereaksi dengan air amonia membentuk partikel koloid amorf.Partikel koloid mudah menempel pada partikel cerium karbonat, dan setelah pengeringan dan kalsinasi, doping aluminium dapat dicapai pada permukaan cerium oksida.Metode ini digunakan untuk mensintesis partikel cerium oksida dengan jumlah doping aluminium yang berbeda, dan kinerja pemolesannya dikarakterisasi.Setelah aluminium dalam jumlah yang sesuai ditambahkan ke permukaan partikel serium oksida, nilai negatif potensial permukaan akan meningkat, yang pada gilirannya membuat celah antar partikel abrasif.Terdapat tolakan elektrostatis yang lebih kuat, yang mendorong peningkatan stabilitas suspensi abrasif.Pada saat yang sama, adsorpsi timbal balik antara partikel abrasif dan lapisan lunak bermuatan positif melalui tarikan Coulomb juga akan diperkuat, yang bermanfaat bagi kontak timbal balik antara lapisan abrasif dan lembut pada permukaan kaca yang dipoles, dan mendorong peningkatan tingkat pemolesan.