稀土抛光粉的生产及应用
# 稀土抛光粉的生产工艺及抛光机理
#$! 国内外稀土抛光粉的生产状况 选择使用稀土抛光粉要考虑多种因素,包括 被抛光的玻璃、抛光设备、抛光浆和抛光平台的 类型,以及抛光玻璃的件数,抛光粉的成本、产 量和表面质量等。从世界许多供应商可以购买到 !%% 多种玻璃用稀土抛光粉,表 ! 列出了部分国 [&] 家生产的稀土抛光粉物理化学和使用特性 。玻 璃抛光用稀土抛光粉是一项世界性产业,表 # 列 出了国内外生产稀土抛光粉的主要厂家。
稀土抛光粉的生产及应用 !
李学舜!
(包头天骄清美稀土抛光粉有限公司,内蒙古 包头 !"#!"!)
摘要:综述了稀土抛光粉的各种制造工艺及其在玻璃抛光领域的应用现状,以稀土抛光粉不同的化学成分、粒度、用途等对稀土抛光粉进 行了归纳分类,介绍了国内外稀土抛光粉生产企业的生产规模、产品特点,对国内外稀土抛光粉的制备工艺流程进行了归纳,阐述了稀土 抛光粉的抛光工艺及抛光机理,重点讨论了稀土抛光粉的应用领域,预测了稀土抛光粉市场的未来,对稀土抛光粉的应用进行了展望。
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微米级 (" > "!! " ,据此分类方法,稀土抛光粉 =) 可以分为:纳米级稀土抛光粉、亚微米级稀土抛 光粉及微米级稀土抛光粉 ’ 类,通常我们使用的 稀土抛光粉一般为微米级,其粒度分布在 " > "! = 之间,稀土抛光粉根据其物理化学性质一般使 " 用在玻璃抛光的最后工序,进行精磨,因此其粒 度分布一般不大于 "! " 粒度大于 "! " =, = 的抛光 粉 (包括稀土抛光粉) 大多用在玻璃加工初期的粗
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稀土抛光粉的种类
以稀土抛光粉中 -.$* 量来划分 稀土抛 光 粉 的 主 要 成 分 是 -.$* ,据 其 -.$*
[*] 量的 高 低 可 将 铈 抛 光 粉 分 为 两 大 类 :一 类 是
-.$* 含 量 高 的 价 高 质 优 的 高 铈 抛 光 粉,一 般 -.$* / 012$"3!4 ,另一类是 -.$* 含量低的廉价 的低铈抛光粉,其铈含量在 +!4 左右,或者低于 +!4 ,其余由 56* $’ ,78* $’ ,9:% $"" 组成。 对于高铈抛光粉来讲,氧化铈的品位越高, 抛光能力越大,使用寿命也增加,特别是硬质玻 璃长时间循环抛光时 (石英、光学镜头等) ,以使 用高品位的铈抛光粉为宜。 低铈抛光粉一般含有 +!4 左右的 -.$* ,其余 ・;$’ ,78* $’・;$’ ,9:% $""・;$’ 等碱性 +!4 为 56* $’
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型号 89&%% 89&%$
我国生产稀土抛光粉主要规格型号
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关键词:稀土;稀土抛光粉;制备;应用 中图分类号: $%"# & ’’ 文献标识码:( 文章编号:"!!! ) #’#’ (*!!*) !+ ) !’,* ) !%
在工业领域中广泛应用抛光粉,根据不同的 用途,有工业用金刚石、氧化铝、氧化铁等许多 类型的抛光粉,其中从十九世纪末开始大约 #! 年 间氧化铁一直被使用作为研磨平板玻璃、光学玻 璃等的抛光材料。稀土抛光粉开发的历史可追溯 到第一次世界大战
水的混合液) ;保持抛光浆与玻璃直接接触的抛 光平台;使抛光平台相对于玻璃表面运动的抛光 机,通过一个机械装置能使玻璃制品保持一定的 尺寸。表 3 列出了几种玻璃抛光工艺及所用的研 磨材料。 稀土抛光粉主要用于各种玻璃的精抛光,精 抛光是把抛光粉分散液注加到贴在旋转磨床上面 的平面或者曲面的玻璃片上,抛光液循环使用。 抛光垫片的转速对抛光效率来讲至关重要,一般 研磨透镜抛光转速在 #%%% ? 7%%% A ・ 4BC ’ # ,研磨液 晶玻璃则需 #%% A ・ 4BC ’ # 的转速。
国家和产品牌号
抛光能力 5 !% ! " ? ? = = !% ! = # % % % % "6 - (% ! " &= =% ?% &% &= ?% =# &? && && &* &&
应用领域
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各种光学玻璃 各种光学玻璃 各种光学玻璃 电视机屏幕、平面镜和透镜玻璃 电视机屏幕、平面镜和透镜玻璃 玻璃及精密化学 玻璃及精密化学 电视机屏幕玻璃及精密化学
我国在 ’% 年代才开始开发稀土抛光粉生产 技术,先后建起了 !% 多家生产企业,规模多为每 年 (% ) *% +,当时甘肃稀土公司是较大的一家生 产稀土抛光粉企业,年产能力约每年 (%% +,企业 生产技术水平不高,产品质量的稳定性也存在缺 隙,销售网络和应用领域不畅,随着稀土抛光粉 应用领域的扩大,近几年来,国内又相继出现了 一些较大型稀土抛光粉生产企业,生产能力、生 产量都有提高。目前,包头天骄清美稀土抛光粉 有限公司是国内最大一家生产稀土抛光粉企业, 年生产稀土抛光粉 !#%% +,表 ( 列出了国内生产 稀土抛光粉主要规格型号。 #$# 稀土抛光粉的制造工艺 低铈抛光粉大致分为“氯化稀土” 系列及 “氟 碳铈矿” 系列两类,以及近年来采用少钕碳酸稀 土生产的稀土抛光粉。 高铈抛光粉也有两类,一类是由 “氯化稀土” 分离出的氢氧化铈制成的;另一类是以 “氟碳铈 矿” 的中间产物,富铈富集物为初始原料含夹杂物 较多的抛光粉。烧成品的破碎、分级方法有干法 和湿法两种,对粒度分布要求严格时一般采用湿 法。
[’] 超细粉体 ,国际上一般将超细粉体分为 ’ 种: 纳米级 (" > "!! ?=) ;亚微米级 ("!! ?= > " " ; =)
,美国及加拿大率先使用以
氧化铈为主成分的稀土抛光粉,用于高射炮的瞄 准镜等精密军用机器的研磨,取代了氧化铁抛光 粉,稀土抛光粉同氧化铁相比,抛光粉速度提高 数倍,作业时污染少,抛光质量高,正是由于稀 土抛光粉的开发,使玻璃的研磨表面精度得到了 很大程度的改善,从而使稀土抛光粉在世界上被 广泛的利用。
国家或地区 法国 爱沙尼亚 日本
韩国 俄罗斯 中国台湾 英国 美国
戴伯克新材料公司 切列特兹机械厂 台湾清美兴业股份有限公司 光学表面技术公司 () *) 格雷斯 ) 戴维森分公司费罗公司
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收稿日期:*!!* ) !% ) !@;修订日期:*!!* ) !@ ) "3 作者简介:李学舜(",%# ) ) ,男,内蒙古包头市人,工学硕士,高级工程师;研究方向:稀土冶金 CDEFG?H IGJCBK& ?=& K?B?LM& ?.N) ! 通讯联系人( 2A=6BC:
磨。小于 ! ! " 的亚微米级稀土抛光粉,由于在液 晶显示器与电脑光盘领域的应用逐渐受到重视, 产量逐年提高。纳米级稀土抛光粉目前也已经问 世,随着现代科学技术的发展,其应用前景不可 预测,但目前其市场份额还很小,属于研发阶段。 此外稀 土 抛 光 粉 由 于 其 特 殊 的 物 理 化 学 性 质,各种不同的用途,还没有人对其分类进行详 细的归纳。而且目前国内还没有制定出稀土抛光 粉的国标,各生产企业均按照自己的企标来进行 生产。由包头天骄清美稀土抛光粉有限公司和甘 肃稀土 (集团) 有限责任公司等几家联合制定稀土 抛光粉国家标准的工作目前正在进行中。
表! 国外部分国家生产的稀土抛光粉物理化学和使用特性
化学成份 - . /01 俄罗斯 78+987: 78+987:,!% 4+7;78: 哈萨克斯坦 18+9@A: B7:9;9+ 爱沙尼亚 B7:9CD9E6 B7FG3; B4 法国 @3;7H!?=% 美国 @3,;9+&#=% 英国 /36987: 0E6:AEGIJK *%% <=% <’% LAH, 0M3C <* *& ) *< <# *= ?? ) ’= ?? ) ’= ?? ) ’= ?? ) ’= ?? ) ’= =( ’% ) *= ?? ’% ?% ) ?= ?% ) ?= ?% ) ?= ?% ) ?= ?% ) ?= > < ) !& ( & &$= * ’$= * * !’ &’ #! !? !( #! (* &% #= ’* &( ’* ’< *= ’< ?# ?% ’= << << *= ) <! == == ’= ) <% > > * ) !& !? !’ !* ’* ’’ ’’ 231# 4 粒度分布 - . % ) !! "