【摘 要】
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稀土抛光材料在各种玻璃光学器件、陶瓷玻璃基手机盖板和触摸屏、显示器和集成电路芯片的表面高精度加工中起着非常重要的作用。而氧化铈优越的抛光性能与其独特的物理化学性能相关,更与其颗粒表面特征紧密相关,是设计和合成新型抛光材料的主要依据。本研究以Ce（NO3）3·6H2O为铈源,（CH2OH）2为溶剂,采用溶剂热法合成了尺寸2±0.5μm、Ce（OH）CO3为主要物相的分级多层准三角形铈基前驱体。SEM
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稀土抛光材料在各种玻璃光学器件、陶瓷玻璃基手机盖板和触摸屏、显示器和集成电路芯片的表面高精度加工中起着非常重要的作用。而氧化铈优越的抛光性能与其独特的物理化学性能相关,更与其颗粒表面特征紧密相关,是设计和合成新型抛光材料的主要依据。本研究以Ce（NO3）3·6H2O为铈源,（CH2OH）2为溶剂,采用溶剂热法合成了尺寸2±0.5μm、Ce（OH）CO3为主要物相的分级多层准三角形铈基前驱体。SEM和XRD等结果揭示了这种分级多层准三角形铈基前驱体的形成过程经历了CeO2纳米颗粒的形成,以及与乙二醇氧化产物作用形成棒状结构Ce（COOH）C2O4中间体的过程。通过优化实验条件,确定了合成分级多层准三角形铈基前驱体的最佳实验条件为:反应温度180℃、水热时间24h、PVP-K30/Ce3+摩尔比1:6、铈氨摩尔比1:1、Ce3+起始浓度C=0.05 mol/L。将上述制得的分级多层准三角形铈基前驱体煅烧,得到分级多层准三角形的CeO2抛光粉。将不同煅烧温度煅烧所得的产物配制成不同固含量的抛光浆料,用于对K9光学玻璃进行抛光实验。结果证明煅烧温度对CeO2结构和结晶性有显著影响,进而影响抛光效果。基于抛光浆料Zeta电位、p H及其材料去除率（MRR）的变化,确定了分级多层准三角形CeO2抛光液的最佳制备条件为:煅烧温度900℃、固含量5%。在此条件下所得浆料的悬浮性最佳,MRR达到333.88nm/min。通过对这种分级多层准三角形CeO2颗粒在抛光过程中的形貌变化进行观察,证明这种层状结构的存在能够加速被抛工件腐蚀层的清除,表现出很好的循环使用性能。与此同时,将分级多层准三角形CeO2抛光粉在H2、O2和空气三种不同气氛环境下进行热处理,并用于K9玻璃的表面抛光实验。证明不同气氛处理对CeO2粉体的Zeta电位和H2-TPR均有一定的影响,在900℃-100℃的气氛处理方案下,H2处理相比O2、空气处理,不仅有利于浆料悬浮性的提高,更有利于实现K9玻璃的表面平整化,其表面粗糙度由6.120 nm降低至0.715 nm。
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