抛光粉知识

抛光粉

1、抛光粉的材料

抛光粉通常由氧化铈、氧化铝、氧化硅、氧化铁、氧化锆、氧化铬等组份组成，不同的材料的硬度不同，在水中的化学性质也不同，因此使用场合各不相同。氧化铝和氧化铬的莫氏硬度为9，氧化铈和氧化锆为7，氧化铁更低。氧化铈与硅酸盐玻璃的化学活性较高，硬度也相当，因此广泛用于玻璃的抛光。

为了增加氧化铈的抛光速度，通常在氧化铈抛光粉加入氟以增加磨削率。铈含量较低的混合稀土抛光粉通常掺有3－8的氟；纯氧化铈抛光粉通常不掺氟。

对ZF或F系列的玻璃来说，因为本身硬度较小，而且材料本身的氟含量较高，因此因选用不含氟的抛光粉为好。

2、对抛光粉的基本要求

（1）微粉粒度均匀一致，在允许的范围之内；

（2）有较高的纯度，不含机械杂质；

（3）有良好的分散性和吸附性，以保证加工过程的均匀和高效，可适量添加LBD-1分散剂提高悬浮率；

（4）粉末颗粒有一定的晶格形态，破碎时形成锐利的尖角，以提高抛光效率；

（5）有合适的硬度和密度，和水有很好的浸润性和悬浮性，因为抛光粉需要与水混合

3、氧化铈的颗粒度

粒度越大的氧化铈，磨削力越大，越适合于较硬的材料，ZF玻璃应该用偏细的抛光粉。要注意的是，所有的氧化铈的颗粒度都有一个分布问题，平均粒径或中位径D50的大小只决定了抛光速度的快慢，而最大粒径Dmax 决定了抛光精度的高低。因此，要得到高精度要求，必须控制抛光粉的最大颗粒。

4、抛光粉的硬度

抛光粉的真实硬度与材料有关，如氧化铈的硬度就是莫氏硬度7左右，各种氧化铈都差不多。但不同的氧化铈体给人感觉硬度不同，是因为氧化铈抛光粉通常为团聚体，附图为一个抛光粉团聚体的电镜照片。由于烧成温度不同，团聚体的强度也不一样，因此使用时会有硬度不一样的感觉。

当然，有的抛光粉中加入氧化铝等较硬的材料，表现出来的磨削率和耐磨性都会提高。

5、抛光浆料的浓度

抛光过程中浆料的浓度决定了抛光速度,浓度越大抛光速度越高。使用小颗粒抛光粉时，浆料浓度因适当调低。

6、抛光模的选择

抛光模应该用软一点的。应该指出的是，很多聚氨酯抛光片中添加了氧化铈抛光粉。这些抛光粉的最大颗粒度同样决定了最终的抛光精度。依我之间，最好使用不加抛光粉的抛光模。

影响抛光粉性能的指标

1、粉体的粒度大小：决定了抛光精度和速度，常用多少目和粉体的平均粒度大小来。过筛的筛网目数能掌握粉体相对的粒度的值，平均粒度决定了抛光粉颗粒大小的整体水平。

2、粉体莫氏硬度：硬度相对大的粉体具有较快的切削效果，同时添加一些助磨剂等等也同样能提高切削效果；不同的应用领域会有很大出入，包括自身加工工艺。

3、粉体悬浮性：好的粉要求抛光粉要有较好的悬浮性，粉体的形状和粒度大小对悬浮性能具有一定的影响，片形及粒度细些的抛光粉的悬浮性相对的要好一些，但不是决对的。抛光粉悬浮性能的提高也可通过加悬浮液（剂）来改善。

4、粉体的晶型：粉体的晶型是团聚在一起的单晶颗粒，决定了粉体的切削性、耐磨性及流动性。粉体团聚在一起的单晶颗粒在抛光过程中分离（破碎），使其切削性、耐磨性逐渐下降，不规则的六边形晶型颗粒具有良好的切削性、耐磨性和流动性。

5、外观颜色：原料中Pr的含量及灼烧温度等因素有关，镨含量越高，其粉体显棕红色。低铈抛光粉中含有大量的镨（铈镨料），使其显棕红色。高铈抛光粉，灼烧温度越高，其显偏白粉色，温度低（900度左右），其显淡黄色。

稀土抛光粉的发展现状及应用

一项目的背景情况

抛光粉通常由氧化铈、氧化铝、氧化硅、氧化铁、氧化锆、氧化铬等组份组成，不同的材料的硬度不同，在水中的化学性质也不同，因此使用场合各不相同。氧化铝和氧化铬的莫氏硬度为9，氧化铈和氧化锆为7，氧化铁更低。

铈基稀土抛光粉是较为重要的稀土产品之一。因其具有切削能力强，抛光时间短、抛光精度高、操作环境清洁等优点，故比其他抛光粉（如Fe2O3

红粉）的使用效果佳，而被人们称为“抛光粉之王”。目前该产品在我国发展较快，应用日广，产量猛增，发展前景看好。

1.1 稀土抛光粉的发展过程

红粉（氧化铁）是历史上最早使用的抛光材料，但它的抛光速度慢，而且铁锈色的污染也无法消除。随着稀土工业的发展，于二十世纪30年代，首先在欧洲出现了用稀土氧化物作抛光粉来抛光玻璃。在第二次世界大战中，一个在伊利诺斯州罗克福德的WF和BarnesJ公司工作的雇员，于1943年提出了一种叫做巴林士粉（Barnesite）的稀土氧化物抛光粉，这种抛光粉很快在抛光精密光学仪器方面获得成功。由于稀土抛光粉具有抛光效率高、质量好、污染小等优点，激起了美国等国家的群起研究。这样，稀土抛光粉就以取代传统抛光粉的趋势迅速发展起来。

国外于60年前开始生产稀土抛光粉，二十世纪90年代已形成各种标准化、系列化的产品达30多种规格牌号。

目前，国外的稀土抛光粉生产厂家主要有15家（年生产能力为200吨以上者）。其中，法国罗地亚公司年生产能力为2200多吨。是目前世界上最大的稀土抛光粉生产厂家。美国的抛光粉年产量能力达1500吨以上。日本生产稀土抛光粉的原料采用氟碳铈矿、粗氯化铈和氯化稀土三种，工艺上各不相同。日本稀土抛光粉的生产在烧结设备和技术上均具特色。1968年，我国在上海跃龙化工厂首次研制成功稀土抛光粉。随后西北光学仪器厂、云南光学仪器厂相继采用独居石为原料，研制成功不同类型稀土抛光粉。北京有色金属研究总院、北京工业学院等单位于1976年研制并推广了739型稀土抛光粉，1977年又研制成功了771型稀土抛光粉。1979年甘肃稀土公司研制成功了797型稀土抛光粉。目前国内已有14个稀土抛光粉生产厂家（年生产能力达30吨以上者），最大的一家年生产能力为2220吨（包头天骄清美稀土抛光粉有限公司）。但与国外相比仍有较大差距，主要是稀土抛光粉的产品质量不稳定，未能达到标准化、系列化，还不能完全满足各种工业领域的抛光要求，因此必须迎头赶上。

1.2 稀土抛光粉的组成及分类

1.2.1 以稀土抛光粉中CeO2量来划分：

稀土抛光粉的主要成分是CeO2，据其CeO2量的高低可将铈抛光粉分为两大类:一类是CeO2含量高的价高质优的高铈抛光粉，一般

CeO2/TREO≥80%，另一类是CeO2含量低的廉价的低铈抛光粉，其铈含量在50%左右，或者低于50%，其余由La2O3，Nd2O3，Pr6O11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50%左右的CeO2，其余50%为La2O3?SO3，

Nd2O3?SO3，Pr6O11?SO3等碱性无水硫酸盐或LaOF、NdOF、PrOF等碱性氟