復合氧化鈰的合成與其化學機械拋光性能.pdf

1、化學機械拋光(CMP)是精密光學器件制造業(yè)中運用最廣泛的一種表面平坦化技術,而磨料的化學組成和物理性質(zhì)對CMP過程有十分重要的影響。因此,制備高效的磨料成為研究的熱點。本研究主要通過摻雜來改變粒子的物化性質(zhì),并將合成的拋光粒子用于光學玻璃和液晶玻璃的拋光。探討了去除速率提高的原因和規(guī)律性,為設計和制備高效復合拋光粉提供新的視點。
　　 以SnCl2·2H2O和Ce2(CO3)3·8H2O為原料,氨水為沉淀劑,采用濕固相機械化學法

2、制備了不同比例的錫鈰復合氧化物。研究了煅燒溫度和反應物配比對最終產(chǎn)物相組成和粒度大小的影響,并分別評價了它們對K9、ZF7玻璃的拋光性能。結(jié)果表明:復合氧化物的主晶相為立方瑩石型氧化鈰,次晶相為二氧化錫。隨煅燒溫度從800℃升高到1000℃,合成產(chǎn)物的結(jié)晶度提高,但拋光速率并不隨之提高。具有拋光增強效果的復合氧化物是在800℃煅燒溫度下合成的錫復配量超過50％的復合氧化物。達到最好拋光效果所需的Sn:Ce物質(zhì)的量之比與拋光玻璃有關,ZF

3、7玻璃為5:5,K9玻璃為6:4。
　　 以Ce(NO3)3、La(NO3)3、Pr(NO3)3為原料,氨水為沉淀劑,采用共沉淀法制了不同組成比的復合CeO2拋光粉,并評價了它們的拋光性能。結(jié)果表明:合成拋光粉的拋光效果與組成有相關性,增加鐠的量可以提高拋光效果,對K9玻璃和液晶玻璃拋光效果最好的組成比均為Ce／La／Pr=70:29:1,MRR值分別為343.9nm／min和136.1nm／min。隨著Pr量的進一步增加,粉體

4、形貌向棒狀轉(zhuǎn)變,對拋光效果的提升作用降低。
　　 以氟化鈉為原料,分別用共沉淀法和機械化學反應法來合成氟摻雜復合氧化鈰拋光粉,并測定了它們拋光速率、粉體粒度、TPR、XRD以及Zeta電位。結(jié)果表明:共沉淀法可以制備出氟摻雜復合拋光粉,且對K9玻璃和液晶玻璃的去除速率均隨氟摻雜量的增大呈峰形變化關系。最佳拋光粉的含氟量為5.16％wt,此時對K9玻璃和液晶玻璃的去除速率分別為409.2nm／min和167.7nm／min,粉體粒