光學(xué)透鏡用鈰基稀土拋光粉的制備研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-23 17:23
上世紀(jì)四十年代,氧化鈰取代氧化鐵成為重要的玻璃拋光材料。同常規(guī)拋光材料相比,鈰基稀土拋光粉的拋光速度快、光潔度高、使用壽命長(zhǎng)。發(fā)展至今,鈰基稀土拋光粉已廣泛應(yīng)用于各種玻璃制品。對(duì)于高精度光學(xué)透鏡領(lǐng)域來(lái)說(shuō),要求高的光潔度、透光性,對(duì)拋光粉的粒度分布、研削力、劃傷率提出了更高的要求。高鈰稀土拋光粉的適用性較高,但原料成本太高,現(xiàn)在已很少采用。目前市場(chǎng)上通常采用以氯化稀土為原料的沉淀-焙燒法來(lái)制備鈰基拋光粉,該方法制備的稀土拋光粉成分均一、顆粒大小適中且晶形一致性好,產(chǎn)品在光學(xué)玻璃、光掩膜和液晶顯示器等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。但該方法較復(fù)雜,工藝難以控制。如何制備出適用于光學(xué)領(lǐng)域的稀土拋光粉,已經(jīng)成為一項(xiàng)熱門(mén)的研究課題。本文采用正向沉淀法和并流沉淀法分別制備出氟碳酸鑭鈰粉體,從粒度、XRD以及形貌等方面對(duì)制得的前驅(qū)體進(jìn)行表征和性能測(cè)試,研究發(fā)現(xiàn)并流沉淀法可以使沉淀氛圍恒定,制備出的拋光粉前驅(qū)體粒度分布和顆粒大小均勻,結(jié)晶完好。在不同溫度下焙燒前驅(qū)體樣品得到稀土氧化物,用比表面儀BET法測(cè)定拋光粉樣品的比表面積,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用專業(yè)數(shù)學(xué)軟件Mathematic 11導(dǎo)出了焙燒溫度與比表面積的關(guān)系式,...
【文章來(lái)源】:內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:56 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
拋光機(jī)理示意圖
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-8-Ce-O-Si鍵。圖1.1給出了拋光機(jī)理示意圖。圖1.1拋光機(jī)理示意圖Hoshino.T[26]給出了最新的拋光機(jī)理(見(jiàn)圖1.2)。開(kāi)始鈰與氧、硅形成多重Ce-O-Si鍵,然后SiO2&CeO2從玻璃基板撕裂剝離,最后SiO2從CeO2顆粒表面脫落。所以拋光速率決定于Ce-O-Si形成的速度和Si-O-Si鍵剝離的速度。Si-O-Si鍵剝離的速度不僅取決于化合物解聚的速度同時(shí)也取決于機(jī)械作用力。圖1.2新拋光機(jī)理示意圖一般認(rèn)為稀土拋光粉的化學(xué)拋光涉及到如下4個(gè)反應(yīng)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)嚴(yán)格講,玻璃拋光的機(jī)理還不清楚。反應(yīng)式1.9是指在堿性條件下氧化硅與堿形成硅酸鹽,從而溶解掉。由于拋光是在加壓條件下完成的,故在研磨過(guò)程中會(huì)摩
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-9-擦生熱,加快上述反應(yīng),一般拋光溫度能達(dá)到40~55℃。在這樣的條件下,化學(xué)反應(yīng)的速率會(huì)加快,接著拋光粉中的氧化物或氟氧化物顆粒將形成的硅酸鹽切削下來(lái),露出新的表面,化學(xué)過(guò)程再次發(fā)生,此過(guò)程周而復(fù)始,從而達(dá)到預(yù)期的光潔度。1.4.2玻璃拋光的機(jī)械作用機(jī)理圖1.3示出了拋光的過(guò)程:圖1.3玻璃拋光的過(guò)程圖中:α:拋光前β:大顆粒開(kāi)始接觸承壓δ:小顆粒開(kāi)始接觸承壓γ:所有顆粒接觸承壓。圖1.4機(jī)械作用的過(guò)程
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]稀土拋光粉表面改性[J]. 牛娟娟. 世界有色金屬. 2019(07)
[2]話說(shuō)稀土拋光材料[J]. 霍知節(jié). 新材料產(chǎn)業(yè). 2019(06)
[3]氟對(duì)鈰基稀土拋光粉性能的影響研究[J]. 楊國(guó)勝,崔凌霄,謝兵,吳文遠(yuǎn). 稀土. 2016(06)
[4]粒度及粒度分布對(duì)鈰基稀土拋光粉性能影響的研究[J]. 李梅,楊來(lái)東,柳召剛,王覓堂,胡艷宏. 稀土. 2016(04)
[5]共沉淀法制備超細(xì)含氟鈰基拋光粉[J]. 黃令漫,郝志慶,蕭桐. 稀土. 2016(03)
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[7]鈰基稀土拋光粉組織結(jié)構(gòu)研究[J]. 程磊,任慧平,崔凌霄,金自力. 稀土. 2015(06)
[8]氧化鈰拋光液懸浮性和再分散性研究[J]. 吳媛媛,衣守志,魏志杰,任立華,方中心,梁恩武,葉雪芳,張桂克. 中國(guó)粉體技術(shù). 2015(02)
[9]鈰基稀土拋光粉的懸浮性能評(píng)價(jià)方法與不同分散劑的影響[J]. 黃紹東,陳維,梁麗霞,賈嘉,趙月昌,高瑋. 稀土. 2014(05)
[10]稀土拋光粉面臨市場(chǎng)機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J]. 高瑋. 稀土信息. 2014(09)
博士論文
[1]鈰基稀土拋光粉氟化行為的第一性原理研究[D]. 賈慧靈.北京化工大學(xué) 2017
[2]鈰基稀土化合物的物性控制及應(yīng)用研究[D]. 李梅.北京化工大學(xué) 2008
[3]鈰基拋光粉的制備及其在CMP中的應(yīng)用[D]. 胡建東.南昌大學(xué) 2007
碩士論文
[1]曲面手機(jī)玻璃拋光工藝研究[D]. 王遠(yuǎn).河南工業(yè)大學(xué) 2018
[2]亞微米氧化鈰的合成及拋光性能研究[D]. 常民民.南昌大學(xué) 2015
[3]功能和環(huán)境導(dǎo)向稀土化合物沉淀結(jié)晶技術(shù)[D]. 丁龍.南昌大學(xué) 2014
[4]稀土拋光粉拋光效率及機(jī)理的研究[D]. 付銀元.湖南大學(xué) 2013
[5]納米CeO2薄膜的制備、表征及其相關(guān)行為研究[D]. 李純.浙江大學(xué) 2011
[6]納米氧化鈰及其鈰鈦復(fù)合物的制備與拋光性能[D]. 李艷花.南昌大學(xué) 2010
[7]氧化鈰基拋光粉的制備及性能表征[D]. 程昌明.南昌大學(xué) 2005
本文編號(hào):3299717
【文章來(lái)源】:內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:56 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
拋光機(jī)理示意圖
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-8-Ce-O-Si鍵。圖1.1給出了拋光機(jī)理示意圖。圖1.1拋光機(jī)理示意圖Hoshino.T[26]給出了最新的拋光機(jī)理(見(jiàn)圖1.2)。開(kāi)始鈰與氧、硅形成多重Ce-O-Si鍵,然后SiO2&CeO2從玻璃基板撕裂剝離,最后SiO2從CeO2顆粒表面脫落。所以拋光速率決定于Ce-O-Si形成的速度和Si-O-Si鍵剝離的速度。Si-O-Si鍵剝離的速度不僅取決于化合物解聚的速度同時(shí)也取決于機(jī)械作用力。圖1.2新拋光機(jī)理示意圖一般認(rèn)為稀土拋光粉的化學(xué)拋光涉及到如下4個(gè)反應(yīng)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)嚴(yán)格講,玻璃拋光的機(jī)理還不清楚。反應(yīng)式1.9是指在堿性條件下氧化硅與堿形成硅酸鹽,從而溶解掉。由于拋光是在加壓條件下完成的,故在研磨過(guò)程中會(huì)摩
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-9-擦生熱,加快上述反應(yīng),一般拋光溫度能達(dá)到40~55℃。在這樣的條件下,化學(xué)反應(yīng)的速率會(huì)加快,接著拋光粉中的氧化物或氟氧化物顆粒將形成的硅酸鹽切削下來(lái),露出新的表面,化學(xué)過(guò)程再次發(fā)生,此過(guò)程周而復(fù)始,從而達(dá)到預(yù)期的光潔度。1.4.2玻璃拋光的機(jī)械作用機(jī)理圖1.3示出了拋光的過(guò)程:圖1.3玻璃拋光的過(guò)程圖中:α:拋光前β:大顆粒開(kāi)始接觸承壓δ:小顆粒開(kāi)始接觸承壓γ:所有顆粒接觸承壓。圖1.4機(jī)械作用的過(guò)程
【參考文獻(xiàn)】:
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[10]稀土拋光粉面臨市場(chǎng)機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J]. 高瑋. 稀土信息. 2014(09)
博士論文
[1]鈰基稀土拋光粉氟化行為的第一性原理研究[D]. 賈慧靈.北京化工大學(xué) 2017
[2]鈰基稀土化合物的物性控制及應(yīng)用研究[D]. 李梅.北京化工大學(xué) 2008
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碩士論文
[1]曲面手機(jī)玻璃拋光工藝研究[D]. 王遠(yuǎn).河南工業(yè)大學(xué) 2018
[2]亞微米氧化鈰的合成及拋光性能研究[D]. 常民民.南昌大學(xué) 2015
[3]功能和環(huán)境導(dǎo)向稀土化合物沉淀結(jié)晶技術(shù)[D]. 丁龍.南昌大學(xué) 2014
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[5]納米CeO2薄膜的制備、表征及其相關(guān)行為研究[D]. 李純.浙江大學(xué) 2011
[6]納米氧化鈰及其鈰鈦復(fù)合物的制備與拋光性能[D]. 李艷花.南昌大學(xué) 2010
[7]氧化鈰基拋光粉的制備及性能表征[D]. 程昌明.南昌大學(xué) 2005
本文編號(hào):3299717
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