光学透镜用铈基稀土抛光粉的制备研究
发布时间：2021-07-23 17:23
上世纪四十年代,氧化铈取代氧化铁成为重要的玻璃抛光材料。同常规抛光材料相比,铈基稀土抛光粉的抛光速度快、光洁度高、使用寿命长。发展至今,铈基稀土抛光粉已广泛应用于各种玻璃制品。对于高精度光学透镜领域来说,要求高的光洁度、透光性,对抛光粉的粒度分布、研削力、划伤率提出了更高的要求。高铈稀土抛光粉的适用性较高,但原料成本太高,现在已很少采用。目前市场上通常采用以氯化稀土为原料的沉淀-焙烧法来制备铈基抛光粉,该方法制备的稀土抛光粉成分均一、颗粒大小适中且晶形一致性好,产品在光学玻璃、光掩膜和液晶显示器等领域中得到广泛应用。但该方法较复杂,工艺难以控制。如何制备出适用于光学领域的稀土抛光粉,已经成为一项热门的研究课题。本文采用正向沉淀法和并流沉淀法分别制备出氟碳酸镧铈粉体,从粒度、XRD以及形貌等方面对制得的前驱体进行表征和性能测试,研究发现并流沉淀法可以使沉淀氛围恒定,制备出的抛光粉前驱体粒度分布和颗粒大小均匀,结晶完好。在不同温度下焙烧前驱体样品得到稀土氧化物,用比表面仪BET法测定抛光粉样品的比表面积,根据实验数据用专业数学软件Mathematic 11导出了焙烧温度与比表面积的关系式,...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
抛光机理示意图
内蒙古科技大学硕士学位论文-8-Ce-O-Si键。图1.1给出了抛光机理示意图。图1.1抛光机理示意图Hoshino.T[26]给出了最新的抛光机理（见图1.2）。开始铈与氧、硅形成多重Ce-O-Si键，然后SiO2&CeO2从玻璃基板撕裂剥离，最后SiO2从CeO2颗粒表面脱落。所以抛光速率决定于Ce-O-Si形成的速度和Si-O-Si键剥离的速度。Si-O-Si键剥离的速度不仅取决于化合物解聚的速度同时也取决于机械作用力。图1.2新抛光机理示意图一般认为稀土抛光粉的化学抛光涉及到如下4个反应式：CeO2+SiO2→[Ce(SiO3)3]2-（式1.6）La2O3+SiO2→[La(SiO3)3]2-（式1.7）SiO2+F＝SiF4↑（式1.8）SiO2+OH-＝SiO3-（式1.9）严格讲，玻璃抛光的机理还不清楚。反应式1.9是指在碱性条件下氧化硅与碱形成硅酸盐，从而溶解掉。由于抛光是在加压条件下完成的，故在研磨过程中会摩
内蒙古科技大学硕士学位论文-9-擦生热，加快上述反应，一般抛光温度能达到40~55℃。在这样的条件下，化学反应的速率会加快，接着抛光粉中的氧化物或氟氧化物颗粒将形成的硅酸盐切削下来，露出新的表面，化学过程再次发生，此过程周而复始，从而达到预期的光洁度。1.4.2玻璃抛光的机械作用机理图1.3示出了抛光的过程:图1.3玻璃抛光的过程图中：α：抛光前β：大颗粒开始接触承压δ：小颗粒开始接触承压γ：所有颗粒接触承压。图1.4机械作用的过程
【参考文献】：
期刊论文
[1]稀土抛光粉表面改性[J]. 牛娟娟. 世界有色金属. 2019(07)
[2]话说稀土抛光材料[J]. 霍知节. 新材料产业. 2019(06)
[3]氟对铈基稀土抛光粉性能的影响研究[J]. 杨国胜,崔凌霄,谢兵,吴文远. 稀土. 2016(06)
[4]粒度及粒度分布对铈基稀土抛光粉性能影响的研究[J]. 李梅,杨来东,柳召刚,王觅堂,胡艳宏. 稀土. 2016(04)
[5]共沉淀法制备超细含氟铈基抛光粉[J]. 黄令漫,郝志庆,萧桐. 稀土. 2016(03)
[6]焙烧温度对铈基稀土抛光粉抛光性能影响的研究[J]. 杨来东. 陇东学院学报. 2016(01)
[7]铈基稀土抛光粉组织结构研究[J]. 程磊,任慧平,崔凌霄,金自力. 稀土. 2015(06)
[8]氧化铈抛光液悬浮性和再分散性研究[J]. 吴媛媛,衣守志,魏志杰,任立华,方中心,梁恩武,叶雪芳,张桂克. 中国粉体技术. 2015(02)
[9]铈基稀土抛光粉的悬浮性能评价方法与不同分散剂的影响[J]. 黄绍东,陈维,梁丽霞,贾嘉,赵月昌,高玮. 稀土. 2014(05)
[10]稀土抛光粉面临市场机遇与挑战[J]. 高玮. 稀土信息. 2014(09)
博士论文
[1]铈基稀土抛光粉氟化行为的第一性原理研究[D]. 贾慧灵.北京化工大学 2017
[2]铈基稀土化合物的物性控制及应用研究[D]. 李梅.北京化工大学 2008
[3]铈基抛光粉的制备及其在CMP中的应用[D]. 胡建东.南昌大学 2007
硕士论文
[1]曲面手机玻璃拋光工艺研究[D]. 王远.河南工业大学 2018
[2]亚微米氧化铈的合成及抛光性能研究[D]. 常民民.南昌大学 2015
[3]功能和环境导向稀土化合物沉淀结晶技术[D]. 丁龙.南昌大学 2014
[4]稀土抛光粉抛光效率及机理的研究[D]. 付银元.湖南大学 2013
[5]纳米CeO2薄膜的制备、表征及其相关行为研究[D]. 李纯.浙江大学 2011
[6]纳米氧化铈及其铈钛复合物的制备与抛光性能[D]. 李艳花.南昌大学 2010
[7]氧化铈基抛光粉的制备及性能表征[D]. 程昌明.南昌大学 2005
本文编号：3299717
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
抛光机理示意图
内蒙古科技大学硕士学位论文-8-Ce-O-Si键。图1.1给出了抛光机理示意图。图1.1抛光机理示意图Hoshino.T[26]给出了最新的抛光机理（见图1.2）。开始铈与氧、硅形成多重Ce-O-Si键，然后SiO2&CeO2从玻璃基板撕裂剥离，最后SiO2从CeO2颗粒表面脱落。所以抛光速率决定于Ce-O-Si形成的速度和Si-O-Si键剥离的速度。Si-O-Si键剥离的速度不仅取决于化合物解聚的速度同时也取决于机械作用力。图1.2新抛光机理示意图一般认为稀土抛光粉的化学抛光涉及到如下4个反应式：CeO2+SiO2→[Ce(SiO3)3]2-（式1.6）La2O3+SiO2→[La(SiO3)3]2-（式1.7）SiO2+F＝SiF4↑（式1.8）SiO2+OH-＝SiO3-（式1.9）严格讲，玻璃抛光的机理还不清楚。反应式1.9是指在碱性条件下氧化硅与碱形成硅酸盐，从而溶解掉。由于抛光是在加压条件下完成的，故在研磨过程中会摩
内蒙古科技大学硕士学位论文-9-擦生热，加快上述反应，一般抛光温度能达到40~55℃。在这样的条件下，化学反应的速率会加快，接着抛光粉中的氧化物或氟氧化物颗粒将形成的硅酸盐切削下来，露出新的表面，化学过程再次发生，此过程周而复始，从而达到预期的光洁度。1.4.2玻璃抛光的机械作用机理图1.3示出了抛光的过程:图1.3玻璃抛光的过程图中：α：抛光前β：大颗粒开始接触承压δ：小颗粒开始接触承压γ：所有颗粒接触承压。图1.4机械作用的过程
【参考文献】：
期刊论文
[1]稀土抛光粉表面改性[J]. 牛娟娟. 世界有色金属. 2019(07)
[2]话说稀土抛光材料[J]. 霍知节. 新材料产业. 2019(06)
[3]氟对铈基稀土抛光粉性能的影响研究[J]. 杨国胜,崔凌霄,谢兵,吴文远. 稀土. 2016(06)
[4]粒度及粒度分布对铈基稀土抛光粉性能影响的研究[J]. 李梅,杨来东,柳召刚,王觅堂,胡艳宏. 稀土. 2016(04)
[5]共沉淀法制备超细含氟铈基抛光粉[J]. 黄令漫,郝志庆,萧桐. 稀土. 2016(03)
[6]焙烧温度对铈基稀土抛光粉抛光性能影响的研究[J]. 杨来东. 陇东学院学报. 2016(01)
[7]铈基稀土抛光粉组织结构研究[J]. 程磊,任慧平,崔凌霄,金自力. 稀土. 2015(06)
[8]氧化铈抛光液悬浮性和再分散性研究[J]. 吴媛媛,衣守志,魏志杰,任立华,方中心,梁恩武,叶雪芳,张桂克. 中国粉体技术. 2015(02)
[9]铈基稀土抛光粉的悬浮性能评价方法与不同分散剂的影响[J]. 黄绍东,陈维,梁丽霞,贾嘉,赵月昌,高玮. 稀土. 2014(05)
[10]稀土抛光粉面临市场机遇与挑战[J]. 高玮. 稀土信息. 2014(09)
博士论文
[1]铈基稀土抛光粉氟化行为的第一性原理研究[D]. 贾慧灵.北京化工大学 2017
[2]铈基稀土化合物的物性控制及应用研究[D]. 李梅.北京化工大学 2008
[3]铈基抛光粉的制备及其在CMP中的应用[D]. 胡建东.南昌大学 2007
硕士论文
[1]曲面手机玻璃拋光工艺研究[D]. 王远.河南工业大学 2018
[2]亚微米氧化铈的合成及抛光性能研究[D]. 常民民.南昌大学 2015
[3]功能和环境导向稀土化合物沉淀结晶技术[D]. 丁龙.南昌大学 2014
[4]稀土抛光粉抛光效率及机理的研究[D]. 付银元.湖南大学 2013
[5]纳米CeO2薄膜的制备、表征及其相关行为研究[D]. 李纯.浙江大学 2011
[6]纳米氧化铈及其铈钛复合物的制备与抛光性能[D]. 李艳花.南昌大学 2010
[7]氧化铈基抛光粉的制备及性能表征[D]. 程昌明.南昌大学 2005
本文编号：3299717
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