氧化铈是一種重要的稀土氧化物,主要用于冶煉金屬铈和各種材料的添加劑。從1940年開始,高氧化铈含量的稀土抛光粉開始取代氧化鐵(即鐵紅)用于玻璃抛光,成為玻璃抛光加工過程中的關鍵工藝材料之一。與傳統抛光粉—氧化鐵相比,稀土抛光粉具有抛光速度快,光潔度高和使用壽命長的優點,而且能改變抛光質量和操作環境。例如用氧化铈抛光粉抛光透鏡,一分鐘完成工作量,如用氧化鐵抛光粉則需要30~60分鐘。
氧化铈在玻璃抛光中的優異性能在于铈元素的多價态及其易轉化特性,Ce(+3)/Ce(+5)的氧化還原反應會破壞矽酸鹽晶格,并通過化學吸附作用,使玻璃表面與抛光劑接觸的物質(包括玻璃及水解化合物)被氧化或形成絡合物而被除去。此外,氧化铈對二氧化矽質玻璃、晶體,氟化鈣等晶體具有同樣的抛光特性。
一、 氧化铈抛光粉分類
由于氧化铈對二氧化矽質玻璃、晶體等具有優異的性能,氧化铈研磨液的分類主要依據氧化铈含量及微粉粒度進行。
1. 低铈抛光粉
低铈抛光粉一般含有50%左右的CeO2,其餘50%為La2O3,Nd2O3,Pr6O11等或LaOF、NdOF、PrOF等堿性氟化物。由于含有镨元素(Pr),外觀表現為紅色或棕紅色,镨含量越高顔色越深。随着科技的進步以及對镨元素的開發利用,低铈抛光粉镨元素被提煉出來,因此也出現白色低铈抛光粉産品。此類抛光粉價格低,但初始抛光能力與高铈抛光粉幾乎沒有差别,因而廣泛用于平闆玻璃、顯像管玻璃、眼鏡片等低端産品玻璃的抛光,但使用壽命要比高铈抛光粉低。
圖 1低铈抛光粉
2.高铈抛光粉
氧化铈含量在80%以上稱為高铈抛光粉,此種抛光粉氧化铈的含量越高,抛光能力越大,使用壽命也越長,主要用于硬質玻璃和光學晶體表面抛光。顔色有白色和土紅色。