拋光粉通常由氧化鈰、氧化鋁、氧化硅、氧化鐵、氧化鋯、氧化鉻等組份組成。不同的材料的硬度不同，在水中的化學(xué)性質(zhì)也不同，因此使用場(chǎng)合各不相同。

拋光是光學(xué)零件加工中最重要的工序，它直接決定了光學(xué)零件的產(chǎn)品質(zhì)量。拋光粉的選擇又是拋光工作中的重要環(huán)節(jié)，鑒于目前光學(xué)玻璃的型號(hào)較多，而鈰基拋光粉的生產(chǎn)廠家亦眾多，拋光粉的生產(chǎn)方法和制備工藝路線也不同，很難找到普適性的拋光粉。

拋光粉的質(zhì)量指標(biāo)很多，如拋光粉的鈰及雜質(zhì)含量、拋光粉的粒度、硬度、密度、粉的拋蝕率、粉的懸浮性以及拋光粉漿料的流變性等等。一般而言，拋光粉的物理指標(biāo)要比其化學(xué)指標(biāo)更為重要。拋蝕率是拋光粉的一項(xiàng)重要指標(biāo)(盡管許多精密的光學(xué)玻璃加工并不希望拋光粉有很高的拋蝕率)。

1、拋光粉漿料濃度與拋蝕率的關(guān)系

將拋光粉配制成不同濃度的漿料，對(duì)ZF6型光學(xué)玻璃拋光10min，結(jié)果見(jiàn)下圖。

從上圖可看出，拋蝕率隨拋光粉漿料濃度的提高而有所提高，但并非漿料的濃度愈高拋蝕率愈高，當(dāng)拋光粉濃度大于2%時(shí)拋蝕率并不隨濃度升高而增大，這是因?yàn)閽伖夥蹪舛冗_(dá)到2%時(shí)已經(jīng)足以維持拋光所需要的拋光粉活性粒子。

2、拋光粉灼燒溫度與拋蝕率的關(guān)系

下圖表明，與有些文獻(xiàn)報(bào)道不同的是，拋蝕率的最大值并不出現(xiàn)在700~800℃，其原因可能是拋光粉制備原料的來(lái)源不同以及化學(xué)成分不同。實(shí)際上，氧化鈰在灼燒時(shí)隨著灼燒溫度的升高逐漸轉(zhuǎn)化為面心立方體，溫度愈高氧化鈰結(jié)晶愈完全，晶粒的硬度越大，因而拋蝕率越高。

3、拋光體系的溫度對(duì)拋蝕率的影響

拋光體系的溫度對(duì)拋蝕率的影響見(jiàn)下圖。

從上圖可看出，拋光體系的溫度對(duì)拋光粉拋蝕率的影響很大，當(dāng)體系的溫度上升時(shí)，拋光粉的拋蝕率急劇下降。這是因?yàn)?，在拋光粉的水溶液存在下，玻璃表面產(chǎn)生以下水解反應(yīng)：

Na2SiO3+2H2O=H2SiO3+2NaOH

BaSiO3+2H2O=H2SiO3+Ba(OH)2

PbSiO3+2H2O=Pb(OH)2+H2SiO3

ZF6是一種常用的光學(xué)玻璃，其中構(gòu)成玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的SiO2僅占30%左右，而PbO含量高達(dá)65%以上，因此，它的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定。在體系溫度升高時(shí)水解反應(yīng)加劇，反應(yīng)產(chǎn)生的硅酸凝膠包裹拋光粉的粒子，減緩了拋光粉的磨削作用且減緩了水的水解反應(yīng)。另外，當(dāng)體系溫度升高時(shí)，拋光粉漿料的表觀黏度隨之下降(下圖)，即相當(dāng)于作用于玻璃表面的拋光粉有效濃度降低，故拋蝕率下降。

4、拋光時(shí)間與拋蝕率的關(guān)系

下圖是拋光時(shí)間與拋蝕率的關(guān)系。隨著拋光時(shí)間的延長(zhǎng)拋蝕率有所增加，但是增加趨勢(shì)不明顯，這是因?yàn)殡S著拋光時(shí)間的增加，體系的溫度也不斷上升，我們從前面的分析可以看出溫度的上升影響了拋蝕率，所以延長(zhǎng)時(shí)間并不能有效地提高拋光粉的拋蝕率。

稀土拋光粉材料(也稱(chēng)研磨劑)是稀土類(lèi)產(chǎn)品中的重要延伸產(chǎn)品之一，其被開(kāi)發(fā)利用的歷史長(zhǎng)，性能優(yōu)良，應(yīng)用廣泛，前景看好。

稀土拋光粉的生產(chǎn)工藝

1、高級(jí)鈰系稀土拋光粉的生產(chǎn)

以混合稀土分離后的氧化鈰，經(jīng)過(guò)用物理加工方法，將原CeO2不具有拋光能力的材料變?yōu)橛捕却螅６确植己侠?，粒度較小，形成面心立方品系，且具有多棱角的材料。其主要工藝過(guò)程為：

原料(CeO2)→高溫煅燒→水淬→水力分級(jí)→過(guò)濾→烘干→入庫(kù)(高級(jí)鈰拋光粉產(chǎn)品)

主要設(shè)備：高溫電阻爐、水淬槽、水力分級(jí)機(jī)、真空吸濾器、烘干爐和包裝機(jī)等。

主要指標(biāo)：產(chǎn)品含CeO299%;稀土回收率約95%;平均粒徑1-6μm(或粒度為200～400目);比重6.5～8g/cm3;適合于高速拋光之用。這種高鈰拋光粉最早代替了古典拋光的氧化鐵粉(Fe2O3，也稱(chēng)紅粉)。

2、中級(jí)鈰系稀土拋光粉的制造

用混合稀土氫氧化物(REO65%)為原料，經(jīng)過(guò)化學(xué)預(yù)處理后，再用碳酸氫銨為中間體(沉淀劑)轉(zhuǎn)化后制造出中級(jí)鈰系稀土拋光粉。其主要工藝過(guò)程是：

原料[RE(OH)3]→氧化→優(yōu)溶→過(guò)濾→酸溶→沉淀→洗滌過(guò)濾→鍛燒→細(xì)磨→篩分→烘干→包裝→入庫(kù)(中級(jí)鈰系稀士拋光粉產(chǎn)品)

在用空氣或氯氣將三價(jià)鈰氧化為四價(jià)鈰后，使原含CeO2富集到含CeO280%～85%，以達(dá)到制成中級(jí)鈰系稀土拋光粉產(chǎn)品。

主要設(shè)備：氧化槽、優(yōu)溶槽、酸溶槽、沉淀槽、過(guò)濾機(jī)、煅燒機(jī)、球磨機(jī)、篩分機(jī)、烘干爐和包裝機(jī)等。這些設(shè)備易于解決，實(shí)用可行。

主要指標(biāo)：產(chǎn)品含REO大于90%，稀土回收率 產(chǎn)豐品平均粒度0.4～1.3μm;比重為6～17g/cm3，該產(chǎn)品適合于高速拋光之用，比高級(jí)鈰稀土拋光粉進(jìn)行高速拋光的性能更為優(yōu)良。

3、低級(jí)鈰系稀土拋光粉的制備

以分組氯化稀土為原料，經(jīng)用合成沉淀劑(中間體)進(jìn)行復(fù)鹽沉淀處理，再進(jìn)行高溫鍛燒，細(xì)磨和篩分后制成產(chǎn)品。其主要工藝過(guò)程為：

原料(RECl3)→復(fù)鹽沉淀→過(guò)濾洗滌→烘干→高溫鍛燒→粉碎分級(jí)→細(xì)磨篩分→包裝→入庫(kù)(低級(jí)鈰稀土拋光粉產(chǎn)品)

主要設(shè)備：沉淀槽、過(guò)濾機(jī)、烘于爐、煅燒爐、粉碎分級(jí)機(jī)、球磨機(jī)、篩分凱和包裝機(jī)等。

主要指標(biāo)：產(chǎn)品含REO85%～90%,CeO245%~50%;稀土回收率大于95%;平均粒經(jīng)0.5～1.5μm(或粒度為320～400目)，比重為5.8～7.0g/cm3。該產(chǎn)品適合于眼鏡片、黑白和彩色電視機(jī)顯象管玻殼的高速拋光。

4、用高品位稀土精礦直接生產(chǎn)拋光粉

高品位稀土精礦為原料，經(jīng)過(guò)細(xì)磨，篩分及蠟燒等作業(yè)后可制成中級(jí)鈰稀土拋光粉產(chǎn)品。其主要工藝過(guò)程為：

原料(稀土精礦)→干法細(xì)磨→配料→混料→焙燒→磨細(xì)→篩分→包裝→入庫(kù)(稀土拋光粉產(chǎn)品)

主要設(shè)備：球磨機(jī)、提料機(jī)、焙燒爐、篩分機(jī)和包裝機(jī)等。

主要指標(biāo)：產(chǎn)品含REO大于95%,CeO2大于50%;稀土回收率大于95%;產(chǎn)品粒度為1.5～2.5μm：比重為5.6～6.3g/cm3該產(chǎn)品適合于眼鏡片、電視機(jī)顯象管的高速拋光之用。

工藝特點(diǎn)：工藝過(guò)程簡(jiǎn)便，作業(yè)較容易;設(shè)備易于解決、投資少;原料價(jià)廉，產(chǎn)品成本低;產(chǎn)品中含REO及CeO2較高，粒度均勻，具布良好的拋光性能心目前，我國(guó)生產(chǎn)的中級(jí)鈰稀土拋光粉中，約90%是以分組氧化稀土和稀土精礦為原料，而且約70%是以稀土精礦直接生產(chǎn)的。

稀土拋光粉的應(yīng)用

稀土拋光粉主要用于玻璃、水晶等制品的拋光，主要用戶(hù)可分為光電子、飾品、建材、磨具四類(lèi)。隨著信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，稀土拋光粉的市場(chǎng)需求也不斷增加。

我國(guó)稀土拋光粉的主要用戶(hù)是光學(xué)光電產(chǎn)業(yè)。玻殼廠一直是稀土拋光粉的最大用戶(hù)。LCD玻璃面板拋光粉是近年來(lái)稀土拋光粉的主要增長(zhǎng)點(diǎn)，筆記本電腦、液晶電視、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、MP3等電子產(chǎn)品的普及使得該類(lèi)稀土拋光粉的需求不斷增加，每年的需求量已超過(guò)2000噸，并繼續(xù)快速增長(zhǎng)。另外，用于光通訊元件、光掩膜、光儲(chǔ)存介質(zhì)(如玻璃磁盤(pán))的稀土拋光粉的增長(zhǎng)也較為迅速，將成為最近幾年的另一個(gè)市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)。

眼鏡、表殼、飾品加工等傳統(tǒng)行業(yè)是稀土拋光粉的另一大應(yīng)用領(lǐng)域。眼鏡和表殼加工行業(yè)的拋光粉用量分別為1000噸和500噸。

在建材領(lǐng)域，制鏡、平板玻璃是傳統(tǒng)的應(yīng)用行業(yè)，每年的需求量在1000噸左右。最近，微晶玻璃裝飾材料是一個(gè)新的發(fā)展方向。在磨料磨具行業(yè)，稀土拋光粉主要用于玻璃拋光輪、拋光墊。

氧化鋁為什么能做拋光粉？

1、微粉粒度均勻一致，在允許的范圍之內(nèi);

2、有較高的純度，不含機(jī)械雜質(zhì);

3、有良好的分散性和吸附性，以保證加工過(guò)程的均勻和高效;

4、粉末顆粒有一定的晶格形態(tài)，破碎時(shí)形成銳利的尖角，以提高拋光效率;

5、有合適的硬度和密度，和水有很好的浸潤(rùn)性和懸浮性，因?yàn)閽伖夥坌枰c水混合。

氧化鋁拋光粉的優(yōu)點(diǎn)

高純納米α-氧化鋁拋光粉，粉體平均粒徑為20～40納米，具有良好的微觀形狀，純度高、粒度分布均勻等優(yōu)點(diǎn)。

氧化鋁拋光粉具有高滲透，高強(qiáng)度，高附著力，成膜活性，高耐候以及強(qiáng)觸變等性能:

1、高純度，有效減小對(duì)電子類(lèi)產(chǎn)品沾污。

2、拋光材料高拋光速率，利用分散均勻納米二氧化硅等粒子達(dá)到高速拋光目。

3、高平坦度加工，拋光是利用納米SiO2等材料粒子，不會(huì)對(duì)加工件造成物理?yè)p傷，達(dá)到高平坦化加工。

氧化鋁拋光粉主要應(yīng)用于：餐具行業(yè)，飾品行業(yè)，汽車(chē)配件，光學(xué)鏡片，機(jī)器電器配件等需要表面處理的行業(yè)。

玻璃拋光粉的主要成分大多為氧化鈰。氧化鈰拋光的精度比較好，特別是用在一些鏡面拋光和拋光精度比較高的材質(zhì)上。

玻璃拋光粉主要使用的方法：

1、火拋光，利用火焰對(duì)玻璃表面進(jìn)行軟化以及火力對(duì)玻璃的沖擊，可以解決玻璃制品表面一些料紋但是處理后的玻璃表面平整度會(huì)有所降低。一般的空心器皿玻璃切割后口部比較粗糙可用此法拋光。

2、拋光粉拋光，利用拋光粉對(duì)玻璃表面的高速摩擦來(lái)祛除劃痕，檫毛等等，能夠最大限度的提高玻璃的透光性和折射效果!在拋光前要先對(duì)拋光的部位進(jìn)行砂帶打磨，純平面應(yīng)用400目以上的金剛砂磨盤(pán)打磨。此種拋光方法的運(yùn)用工具和材料很多，但效果最好的還是羊毛輪+氧化鈰(俗名、稀土拋光粉)。

3、酸拋光，利用酸對(duì)玻璃的腐蝕作用進(jìn)行玻璃的表面處理，在拋光前同樣需要對(duì)玻璃的表面使用砂帶打磨，因?yàn)樗釖伖饪梢詫⒉ＡУ暮穸认鳒p很多，但是并不一定能夠全部的去除玻璃的紋路。它的配方根據(jù)玻璃材質(zhì)的不同而轉(zhuǎn)變。