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图解温度对氧化铈抛光粉的影响

2016-07-19 17:14阅读:
氧化铈抛光粉是精密光学抛光应用最为广泛的抛光粉,也称为抛光粉之王.氧化铈抛光粉具有悬浮性好、抛光速度快、颗粒度均匀、良好的悬浮性、不划伤、易清洗、光洁度高以及不粘附、易清洗的特点。影响氧化铈抛光粉的性能的很多方面,温就是其中一项,铭康实业为你解说温度对氧化铈抛光粉的影响.


(1)温度对晶体的结构的影响
反应温度对氧化铈抛光粉体形貌的影响是由于温度对晶体成核速率V和生长速率U具有影响,如图3.4所示。影响过程分两部分说明:第一,当温度低于55°C时,前驱体以Ce2(C03)3.8H20为主,低温时,粉体晶体成核速率较高,细小的晶核大量生成,但生长速率低,晶核仅沿一定方向缓慢生长,呈针状结构;随温度的升高生长速率逐渐增大,析出的晶核可沿多个方向及时生长,片状结构增多。第二,当温度高于65°C时,氧化铈抛光粉前驱体中CeC030H增多,对CeC030H,反应温度65°C -75°C时,粉体晶体成核速率高,而生长速率低,形成的大量晶核不能及时生长,表面能极高的小晶核发生团聚。

(2)温度对氧化铈抛光粉粉体相结构和形貌的影响
按照3.2.1 (1)中所述的实验条件,不同反应温度制得的氧化铈前驱体,经900°C焙烧2h后得到淡黄色CeOz粉体,图3.5为其XRD图谱。
由图3.5可知,反应温度分别为300C, 450C, 750C时制备的前驱体,经过高温焙烧后,均形成立方萤石型氧化铈,符合标准PDF卡片34-0394;且衍射峰强度高,结晶程度高。
图3.6为反应温度分别为300C, 450C, 750C制备的前驱体经900°C焙烧2h后所得氧化铈粉体的SEM照片。由图3.5可知,经高温锻烧后,氧化铈粉体仍基本保留氧化铈抛光粉前驱体的形貌。300°C制备的氧化铈抛光粉粉体主要以条状结构存在;45°C制备的氧化铈抛光粉粉体主要为片状,且聚集成花束状结构;75°C时产物颗粒细小,团聚严重。由此可知,不同的反应温度可以通过影响氧化铈抛光粉前驱体的颗粒形貌而进一步对氧化铈抛光粉粉体的颗粒形貌产生影响。

(3)温度对氧化铈抛光粉粉体粒度的影响
氧化铈抛光粉抛光粉的性能不但与组成、结晶程度和颗粒形貌相关,而且受颗粒粒度大小、分散性的影响,对于不同材质和不同抛光精度的材料而言,所要求的氧化铈抛光粉抛光粉粒度大小也不同。抛光粉平均粒度大,切削力相应增大,但抛光表面光洁度会降低。
通过实验考察沉淀条件对氧化铈抛光粉粉体粒度大小和分布的影响。图3.7为不同反应温度制备的前驱体经900°C焙烧制得的氧化铈抛光粉粉体,采用激光粒度仪测定的粒径D50变化曲线。

由图3.7可知,随反应温度的升高,氧化铈抛光粉粉体的粒径先减后增,当温度为45°C -50°C时,粒径最小,由图3.8可知此时粒度分布均匀。根据晶体成核一生长动力学可知,低温时,生长速率小于成核速率,大量细小晶核易团聚,经高温焙烧后晶粒变粗大;当温度45°C -50°C时,成核速率和生长速率几乎相等,以均相成核为主,易形成均匀颗粒;当温度过高时,由图3.3前驱体的SEM照片可知,形成的碱式碳酸饰严重团聚,再经高温焙烧后形成的氧化铈抛光粉粉体粒度增大且分布不均。


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