Ақпарат және оптоэлектроника салаларындағы қарқынды даму химиялық механикалық жылтырату (CMP) технологиясын үздіксіз жаңартуға ықпал етті.Жабдықтар мен материалдардан басқа, өте жоғары дәлдіктегі беттерді алу жоғары тиімді абразивті бөлшектердің конструкциясы мен өнеркәсіптік өндірісіне, сондай-ақ сәйкес жылтырату ерітіндісін дайындауға көбірек байланысты.Ал бетті өңдеудің дәлдігі мен тиімділігіне қойылатын талаптардың үздіксіз жетілдірілуімен жоғары тиімді жылтырату материалдарына қойылатын талаптар да артып келеді.Церий диоксиді микроэлектрондық құрылғылар мен дәлдіктегі оптикалық компоненттерді беттік дәлдікпен өңдеуде кеңінен қолданылды.
Церий оксиді жылтырататын ұнтақ (VK-Ce01) жылтырату ұнтағы күшті кесу қабілеті, жоғары жылтырату тиімділігі, жоғары жылтырату дәлдігі, жақсы жылтырату сапасы, таза жұмыс ортасы, төмен ластану, ұзақ қызмет ету мерзімі және т.б. артықшылықтарға ие және кеңінен қолданылады. оптикалық дәлдікпен жылтырату және CMP және т.б. өрісі өте маңызды орын алады.
Церий оксидінің негізгі қасиеттері:
Церия, сонымен қатар церий оксиді ретінде белгілі, церий оксиді болып табылады.Бұл кезде церийдің валенттілігі +4, ал химиялық формуласы CeO2.Таза өнім ақ түсті ауыр ұнтақ немесе текше кристалды, ал таза емес өнім ашық сары немесе тіпті қызғылт-қызыл қоңыр түсті ұнтақ болып табылады (өйткені оның құрамында лантан, празеодим және т.б. аз мөлшерде болады).Бөлме температурасында және қысымда церия церийдің тұрақты оксиді болып табылады.Церий сонымен қатар +3 валенттілігі Ce2O3 түзе алады, ол тұрақсыз және O2-мен тұрақты CeO2 түзеді.Церий оксиді суда, сілтіде және қышқылда аз ериді.Тығыздығы 7,132 г/см3, балқу температурасы 2600 ℃, қайнау температурасы 3500 ℃.
Церий оксидінің жылтырату механизмі
CeO2 бөлшектерінің қаттылығы жоғары емес.Төмендегі кестеде көрсетілгендей, церий оксидінің қаттылығы алмаз және алюминий оксидінен әлдеқайда төмен, сонымен қатар темір оксидіне эквивалентті цирконий оксиді мен кремний оксидінен төмен.Сондықтан силикат шыны, кварц шыны және т.б. сияқты кремний оксиді негізіндегі материалдарды механикалық тұрғыдан ғана қаттылығы төмен цериймен тазарту техникалық тұрғыдан мүмкін емес.Дегенмен, қазіргі уақытта церий оксиді кремний оксиді негізіндегі материалдарды немесе тіпті кремний нитриді материалдарын жылтырату үшін қолайлы жылтырату ұнтағы болып табылады.Церий оксидін жылтыратудың механикалық әсерлерден басқа басқа да әсерлері бар екенін көруге болады.Кеңінен қолданылатын ұнтақтау және жылтырату материалы болып табылатын алмастың қаттылығы әдетте CeO2 торында оттегі бос орындарға ие, бұл оның физикалық және химиялық қасиеттерін өзгертеді және жылтырату қасиеттеріне белгілі бір әсер етеді.Жиі қолданылатын церий оксиді жылтырататын ұнтақтардың құрамында басқа сирек кездесетін оксидтердің белгілі бір мөлшері бар.Празодим оксиді (Pr6O11) сонымен қатар жылтыратуға жарамды бетке бағытталған текше тор құрылымына ие, ал басқа лантанидті сирек жер оксидтерінің жылтырату қабілеті жоқ.CeO2 кристалдық құрылымын өзгертпестен, ол онымен белгілі бір диапазонда қатты ерітінді құра алады.Жоғары таза нано-церий оксиді жылтырататын ұнтақ (VK-Ce01) үшін церий оксидінің (VK-Ce01) тазалығы неғұрлым жоғары болса, жылтырату қабілеті соғұрлым жоғары және қызмет ету мерзімі ұзағырақ болады, әсіресе қатты шыны және кварцты оптикалық линзалар үшін ұзақ уақыт.Циклдік жылтырату кезінде жоғары таза церий оксидінің жылтырату ұнтағын (VK-Ce01) қолданған жөн.
Церий оксиді жылтырату ұнтағын қолдану:
Церий оксиді жылтырататын ұнтақ (VK-Ce01), негізінен шыны бұйымдарын жылтырату үшін қолданылады, ол негізінен келесі салаларда қолданылады:
1. Көзілдірік, шыны линзаны жылтырату;
2. Оптикалық линза, оптикалық шыны, линза және т.б.;
3. Ұялы телефон экранының әйнегі, сағат беті (сағаттың есігі) т.б.;
4. СКД экранының барлық түрлерінің СКД мониторы;
5. Ринстондар, ыстық гауһар тастар (карталар, джинсыдағы гауһар тастар), жарықтандыру шарлары (үлкен залдағы сәнді люстралар);
6. Хрустальдан жасалған қолөнер;
7. Нефрит тасты жартылай жылтырату
Ағымдағы церий оксидінің жылтырататын туындылары:
Оптикалық әйнектің жылтыратылуын айтарлықтай жақсарту үшін церий оксидінің беті алюминиймен легирленген.
UrbanMines Tech компаниясының Технологияларды зерттеу және дамыту бөлімі.Шектеулі, жылтырату бөлшектерін композициялау және беттік модификациялау CMP жылтыратудың тиімділігі мен дәлдігін арттырудың негізгі әдістері мен тәсілдері болып табылады.Өйткені бөлшектердің қасиеттерін көп компонентті элементтерді біріктіру арқылы реттеуге болады, ал жылтырату суспензиясының дисперсиялық тұрақтылығы мен жылтырату тиімділігін бетті модификациялау арқылы жақсартуға болады.TiO2 қосылған CeO2 ұнтағын дайындау және жылтырату өнімділігі жылтырату тиімділігін 50%-дан астамға жақсарта алады, сонымен қатар беттік ақаулар да 80%-ға азаяды.CeO2 ZrO2 және SiO2 2CeO2 композиттік оксидтерінің синергетикалық жылтырату әсері;сондықтан жаңа жылтырату материалдарын жасау және жылтырату механизмін талқылау үшін легирленген церия микро-нанокомпозиттік оксидтерін дайындау технологиясының маңызы зор.Қоспа мөлшерінен басқа, синтезделген бөлшектердегі қоспаның күйі мен таралуы да олардың беттік қасиеттеріне және жылтырату өнімділігіне қатты әсер етеді.
Олардың ішінде қаптау құрылымы бар жылтырататын бөлшектердің синтезі анағұрлым тартымды.Сондықтан синтетикалық әдістер мен шарттарды таңдау да өте маңызды, әсіресе қарапайым және үнемді әдістер.Негізгі шикізат ретінде гидратталған церий карбонатын пайдалана отырып, алюминий қоспасы бар церий оксидінің жылтырату бөлшектері ылғалды қатты фазалық механикохимиялық әдіспен синтезделді.Механикалық күштің әсерінен гидратталған церий карбонатының ірі бөлшектері ұсақ бөлшектерге ыдырайды, ал алюминий нитраты аммиак суымен әрекеттесіп, аморфты коллоидты бөлшектер түзеді.Коллоидты бөлшектер церий карбонаты бөлшектеріне оңай бекітіледі, кептіру және күйдіруден кейін церий оксидінің бетінде алюминий легирлеуіне қол жеткізуге болады.Бұл әдіс әртүрлі мөлшердегі алюминий қоспалары бар церий оксиді бөлшектерін синтездеу үшін қолданылды және олардың жылтырату өнімділігі сипатталды.Церий оксиді бөлшектерінің бетіне алюминийдің тиісті мөлшерін қосқаннан кейін беттік потенциалдың теріс мәні артады, бұл өз кезегінде абразивті бөлшектердің арасындағы алшақтықты құрады.Абразивті суспензияның тұрақтылығын жақсартуға ықпал ететін күшті электростатикалық серпіліс бар.Сонымен қатар кулондық тартылыс арқылы абразивті бөлшектер мен оң зарядталған жұмсақ қабат арасындағы өзара адсорбция да күшейеді, бұл жылтыратылған шыны бетіндегі абразивті және жұмсақ қабаттың өзара байланысына пайдалы және жылтырату жылдамдығын жақсарту.