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氧化铈抛光粉生产加工的原理与抛光方式

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氧化铈抛光粉生产加工的原理与抛光方式

安华玻璃耗材 / 2012-06-30

1)化学学说,即抛光过程是水、抛光剂、抛光模材料(抛光轮)和玻璃之间化学作用的结果;

2)纯机械作用学说,即抛光是研磨过程的继续;

3)流变作用学说,即摩檫热使玻璃表面产生塑性变形和流动,或者是热软化以致熔融而产生流动,(抛光粉)抛光过程是玻璃表面分子重新分布而形成平整表面的过程;

4)机械、物理化学学说,即抛光过程是一机械的、物理化学作用的综合过程;许多专家认为,抛光是一机械的、物理化学的、化学的综合,其中机械作用是基本的,化学作用是重要的,而流变现象是存在的。氧化铈之所以是极有效的抛光用化合物,是因为它能用化学分解和机械摩擦二种形式同时抛光玻璃。

在抛光过程中,氧化铈抛光粉有两种作用,即机械作用与胶体化学作用,这两种作用是同时出现的。抛光的初始阶段,是CeO2去除表面凹凸层的过程,因而呈现出新的抛光面,这时机械作用是主要的。同时,由于抛光混合物中有水,在抛光过程中形成H3O 离子,在玻璃表面H3O离子与Na离子相互交换而与玻璃形成水解化合物;同时由于CeO2抛光剂具有多价的性质,Ce(III)/Ce(IV)的氧化还原反应会破坏硅酸盐晶格,并通过化学吸附作用,使玻璃表面与抛光剂接触的物质(包括玻璃及水解化合物)被氧化或形成(…Ce-O-Si… )络合物而被除去。

生产抛光粉的原料按含铈量分为三种:高铈玻璃抛光粉用硝酸铈或氯化铈生产,硝酸铈生产的抛光粉颗粒性能更好;富铈抛光粉采用镧铈氯化物生产,所得抛光粉为白色;低铈抛光粉采用混合碳酸稀土或氟碳铈矿生产,颜色为棕红色。

沉淀过程决定了抛光粉晶粒的大小和形状,最终影响稀土抛光粉的抛光速度、耐磨性、流动性等应用性能。可采用草酸和碳酸氢铵两种沉淀剂生产抛光粉,草酸盐得到的抛光粉具有单晶结构,粉体具有良好的流动性,易于沉降,便用水力方法进行分级;碳酸盐得到的抛光粉呈片状团聚体结构,悬浮性较好,但耐磨性、流动性不如草酸盐生产的抛光粉,但因生产成本较低而得到广泛采用(金刚石磨轮)。

抛光粉在应用前均需进行分级,一般有水力沉降、湿式筛分、干式筛分、水力悬流分级、气流分级羊毛抛光轮等方式。草酸盐生产的抛光粉一般采用湿式筛分或水力悬流分级;碳酸盐制得的抛光粉大多采用气流分级方式实现。