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進入正文前，如有高標準拋光需求，氧化鈰的製造工藝會影響拋光效果，若有指定製程，歡迎在訂購時與宏崴說~~
提升拋光效率與良率的關鍵：深入剖析氧化鈰拋光技術。氧化鈰拋光粉與拋光液的特性、作用機制，以及在高精度玻璃、光學元件等領域的應用。我們將探討不同規格的選擇、自行調配的注意事項，助您優化現有工藝，實現更卓越的拋光效果。
目錄
氧化鈰是甚麼
中文名稱：氧化鈰
中文別名：氧化鈰(IV)、二氧化鈰、玻璃粉
英文名稱：Cerium Oxide
英文別名：Cerium(IV) Oxide, Ceric Oxide, Ceria, Cerium Dioxide
化學式：CeO2
其他：不溶於水和鹼，微溶於酸。氧化鈰有毒、無味、無刺激、安全可靠，性能穩定
※詳細規格洽業務，可依客戶需求調整。
氧化鈰(CeO2)是一種重要的稀土氧化物，主要用於冶煉金屬鈰和各種材料的添加劑以及拋光。。
從1940年開始，高氧化鈰含量的稀土拋光粉開始取代氧化鐵（即鐵紅）用於玻璃拋光，成為玻璃拋光加工過程中的關鍵工藝材料之一。
與傳統拋光粉—氧化鐵相比，稀土拋光粉具有1.拋光速度快，2.光潔度高和3.使用壽命長的優點，而且能改變拋光質量和操作環境。
舉例：如果用氧化鈰拋光粉拋光透鏡，1分鐘能完成的工作量，用氧化鐵拋光粉則需要30~60分鍾。
為甚麼氧化鈰可以對玻璃進行拋光，會刮花玻璃嗎?
可能令你意外的答案是：刮花玻璃的是上面沒有被沖洗掉的沙土，氧化鈰的硬度比玻璃還低。
氧化鈰的拋光作用在於：
氧化鈰在玻璃拋光中的優異性能是利用鈰元素的多價態及其易轉化的特性(Ce(+3)/Ce(+5)的氧化還原反應會破壞矽酸鹽晶格)「水和」（hydration）的化學反應，通過化學吸附作用，使玻璃表面與拋光劑接觸的物質（包括玻璃及水解化合物）被氧化或形成絡合物而被去除。
簡單來說，它會使玻璃表面產生一層較軟的物質，而這層物質會與氧化鈰磨粒進行研磨達到去除拋光效果。
氧化鈰對二氧化矽質玻璃、晶體，氟化鈣等晶體皆具有同樣的拋光特性。
氧化鈰拋光粉含量高低差異
由於氧化鈰對二氧化矽質玻璃、晶體等具有優異的性能，氧化鈰研磨液的分類主要依據氧化鈰含量及微粉粒度進行。
1. 低鈰拋光粉
低鈰拋光粉一般含有50%左右的CeO2，其餘50%為La2O3，Nd2O3，Pr6O11等或LaOF、NdOF、PrOF等堿性氟化物。由於含有鐠元素（Pr），外觀表現為紅色或棕紅色，鐠含量越高顏色越深。
隨著科技的進步以及對鐠元素的開發利用，低鈰拋光粉鐠元素被提煉出來，因此也出現白色低鈰拋光粉產品。此類拋光粉價格低，但初始拋光能力與高鈰拋光粉幾乎沒有差別，因而廣泛用於平板玻璃、顯像管玻璃、眼鏡片等低端產品玻璃的拋光，但使用壽命要比高鈰拋光粉低。
2. 高鈰拋光粉
氧化鈰的含量越高，拋光能力越大，使用壽命也會增加，特別是硬質玻璃長時間循環拋光時（石英、光學鏡頭等），以使用高含量的鈰拋光粉為佳。
氧化鈰拋光粉紅色與白色的差異
差別在於是否含鐠。
| 顏色 | 白色氧化鈰拋光粉 | 紅色氧化鈰拋光粉 |
| 鐠 | 微量 | 少量 |
| 鑭 | 有 | 有 |
| 價格 | 較低 | 較高 |
| 差異 | 氧化鈰含量較高，雜質較少 粒徑較細，能產生更精細的光潔度 拋光效果柔和，適合對精密的面拋光 | 可能含有少量雜質 研磨力可能較強，適用於去除較明顯的刮痕或進行初步拋光。 (鐠能幫助鑭和氧化鈰快速還原活性) |
氧化鈰拋光粉製程的差異
不同製程提煉出來的氧化鈰粉，即使粒度相同，可達到的拋光效果也可能不同！
文末有提供多項提煉方法給有興趣的朋友了解，但實際應用我們還是建議使用聯絡宏崴，與我們的專人聯絡，為您找到最佳解決方案。
這邊我們簡單分享，提煉的過程會大大影響最終的氧化鈰功能，當您使用A與B兩種不同製程但同粒度的氧化鈰進行拋光時，最終很能會發現 A 的壽命僅是 B 的一半，原本以為省到的錢沒省到反而還多增加了時間成本，得不償失。
又或是您目前的製程實際上不需要銳利度那麼夠的氧化鈰，結果也因選錯商品使得良率低落。
產品連結：
我可以自己買氧化鈰拋光粉回去調配成拋光液嗎?
答案是可以，但可能容易結團，如有需要高品質拋光還是建議您買調配好的。
如何調配：氧化鈰+水即可，調配時建議調製稀一些，發現研磨不夠力時，再逐漸增加。
※調配時請配戴好手套與防毒口罩，吸入含鈰粉塵對肺有危害，有職業性塵肺。若不慎觸及皮膚和眼睛，應立即用流動的清水沖洗。
※工作環境應具有良好的通風條件。該物質應貯存在通風、乾燥處。
氧化鈰拋光液
特色：
- 粒度越大的氧化鈰，其磨削力越大，越適合於較硬的材料；而玻璃的應用則偏向使用較細的拋光液。
- 所有氧化鈰的顆粒度都有一個分佈問題，平均粒徑或者是中位徑(D50)的大小，可以決定拋光速度的快慢，而最大粒徑(Dmax)則是決定拋光精度的高低。
- 要得到高精度的要求，必須控制拋光粉的最大顆粒。
- 顆粒懸浮良好， 不易劃傷物件表面， 可拋光光學玻璃、 手機玻璃… 等。
產品特點:
- 軟硬度適中， 不劃傷被拋光物件表面。
- 拋光液懸浮性能良好， 不易沉澱。
氧化鈰粉/液應用範圍
用於玻璃添加劑、汽車尾氣淨化催化劑、儲氫材料、熱電材料、鈰鎢電極、陶瓷電容器、壓電陶瓷、鈰碳化矽磨料、燃料電池原料、汽油催化劑、部份永磁材料、紫外線吸收劑、各種合金鋼及有色金屬。
拋光用途：
1. 眼鏡、玻璃鏡片拋光；
2. 光學鏡頭、光學玻璃、透鏡等；
3. 手機屏玻璃、手錶面等；
4. 液晶顯示器、各類液晶螢幕；
5. 水鑽、燙鑽（發卡，牛仔褲上的鑽石）、燈飾球（大型大廳內的豪華吊燈）；
6. 水晶工藝品；
7. 部分玉石的拋光
氧化鈰的製造工藝
產品連結
氧化鈰粉/液搭配配件
粉在與配件搭配使用前請先與水調製成液狀再行使用。
※如玻璃表面遇深度刮痕(氧化鈰拋不掉)可以使用砂紙或鑽石磨棒先將刮痕打磨至細緻再使用
建議搭配配件使用，發揮最高效果。
氧化鈰的製造工藝
氧化鈰的合成製備技術(以下介紹幾種主要的製造方法)：
1 化學沉澱法
化學沉澱法是一種常見的氧化鈰合成方法，其原理是將可溶性鈰鹽（如硝酸鈰、氯化鈰）溶液與沉澱劑（如氫氧化銨、氫氧化鈉、碳酸鉀）反應，形成含鈰沉澱物，然後通過煅燒將沉澱物轉化為CeO2 。例如，使用硝酸鈰和氫氧化銨時，會首先生成氫氧化鈰沉澱物，然後經過濾、洗滌和高溫煅燒得到氧化鈰 。
在化學沉澱法中，所選用的化學前驅物和沉澱劑對最終產物的粒徑、形貌和純度有顯著影響 。不同的反應物會導致不同的反應途徑和中間化合物的形成，進而影響氧化鈰粒子的成核和生長過程。因此，通過精確控制前驅物和沉澱劑的種類及濃度，可以調控氧化鈰的最終性能。
2 水熱法和溶劑熱法
水熱法和溶劑熱法是在封閉容器中於高溫高壓條件下，在水性（水熱）或非水性（溶劑熱）溶劑中反應鈰前驅物以製備氧化鈰的方法 。在水熱法中，例如，將硝酸鈰與氫氧化鈉混合形成離子溶液，然後將沉澱物置於水熱反應器中，在高溫高壓下反應一段時間，最終得到氧化鈰 。溶劑熱法可以利用有機溶劑來更好地控制粒子的生長和形貌 。
由於反應環境受到嚴格控制，水熱法和溶劑熱法通常能夠更好地控制氧化鈰的結晶度、粒徑和形貌 。高溫高壓的條件有助於形成結構更完善的晶體。通過調整反應溫度、壓力、反應時間以及所使用的溶劑，可以精確地控制氧化鈰的微觀結構。
3 草酸沉澱法
草酸沉澱法利用草酸鈰的低溶解度，通過在氯化鈰或硝酸鈰溶液中加入草酸和氨水，選擇性地沉澱鈰，然後將草酸鹽煅燒得到CeO2 。在沉澱過程中控制pH值對於獲得高純度的草酸鈰前驅物至關重要 。
草酸沉澱法由於能夠選擇性地沉澱草酸鈰，因此是一種獲得高純度氧化鈰的有效方法 。草酸鈰的低溶解度使得鈰離子能夠從溶液中有效地分離出來，從而減少雜質的引入。
4 溶膠-凝膠法
溶膠-凝膠法涉及通過水解和縮聚反應，從含有鈰前驅物（如硝酸鈰）的溶液中形成凝膠網絡，然後經過乾燥和煅燒得到CeO2納米粒子 。使用表面活性劑或聚合物作為穩定劑或封端劑可以控制粒徑並防止團聚 。例如，聚丙烯酸（PAA）可以用作封端劑 。
溶膠-凝膠法是一種多功能的合成方法，可以生產出粒徑可控、均勻性高且能夠摻雜或功能化的氧化鈰 。通過在分子水平上控制溶膠-凝膠過程，可以精細地調整材料的微觀結構。
5 熱水解法
熱水解法是在高溫（120-240°C）下水解鈰鹽（如硫酸鈰、硝酸銨鈰）水溶液以形成氧化鈰粒子的方法 。通過控制工藝參數，可以獲得單分散且具有高熱穩定性的粒子 。
熱水解法特別適用於製備具有高熱穩定性和可控粒子形貌的氧化鈰，適用於高溫應用如催化 。高溫有助於形成穩定的晶體結構。
6 噴霧熱解法
噴霧熱解法是一種氣溶膠分解方法，將含有鈰前驅物的溶液噴入高溫反應器中，溶劑蒸發後，前驅物分解形成氧化鈰粒子或薄膜 。工藝參數如溫度、前驅物濃度和停留時間顯著影響產物的性質 。
噴霧熱解法提供了一種連續且可規模化的方法，通過調整工藝參數可以生產出粒徑和形貌可控的氧化鈰粉末和薄膜 。前驅物在氣溶膠相中的快速分解有助於形成細小且成分均勻的粒子。
7 機械法（如球磨法）
球磨法是一種物理技術，通過機械研磨將氧化鈰粒子的尺寸減小到納米級 。該方法成本相對較低且簡單，但可能引入雜質或導致團聚 。
球磨法為生產納米級氧化鈰提供了一條相對簡單且經濟的途徑，但需要仔細控制以最大限度地減少污染和團聚 。所涉及的機械力可以導致粒子破碎和尺寸減小。
8 新興的綠色合成方法
綠色合成方法利用植物提取物、真菌或細菌等生物資源作為還原劑和穩定劑來合成氧化鈰納米粒子，為化學方法提供了一種更環保的替代方案 。這些方法旨在減少有害化學品的使用和高能耗 。
綠色合成方法由於其潛在的環境影響較小和生物相容性較好，尤其是在生物醫學應用方面，正日益受到關注 。使用天然還原劑和穩定劑可以生產出毒性更小、生物相容性更好的納米材料。
氧化鈰生產步驟
1 從礦石中獲取和準備原材料
氧化鈰的生產通常始於含鈰礦物 。經過初步處理後進行化學萃取以獲得稀土元素的混合物 。
再使用溶劑萃取、沉澱或離子交換等方法將鈰從其他稀土元素中選擇性分離出來。氧化後調節pH值是分離鈰的常用方法 。常用的鈰前驅物有碳酸鈰、氫氧化鈰和草酸鈰 。
2 煅燒工藝：化學轉化和參數
分離出的鈰化合物（如碳酸鹽、氫氧化物、草酸鹽）置於高溫（通常為600-1000°C）的爐中加熱。這個過程稱為煅燒，通過去除揮發性成分（如水、二氧化碳）並促進固態反應，將鈰化合物轉化為氧化鈰（CeO2） 。
煅燒的溫度和持續時間是影響最終氧化鈰產品的結晶度、粒徑和表面積的關鍵參數 。
煅燒步驟是工業生產中的一個關鍵控制點，通過精確管理溫度和氣氛，可以調整氧化鈰粉末的基本性質 。煅燒過程中提供的熱能驅動化學轉化並影響材料的微觀結構。
3 依據使用目的進行純化技術
根據所需的等級和應用，得到的氧化鈰可能需要經過進一步的純化步驟以去除任何殘留的雜質。
純化方法如：化學處理（如酸或鹼浸出）、沉澱、過濾以及溶劑萃取或臭氧氧化等先進技術 。如是高純度應用，可能需要多個純化階段 。
在工業生產中，為了達到特定應用所需的純度水平，在初始煅燒步驟後必須實施適當的純化技術 。雜質會嚴重影響氧化鈰在電子和光學等敏感應用中的性能。
4 大規模控制粒徑、形貌和表面積
根據預期用途，進一步加工以達到特定的粒徑分佈和形貌 。
工法採用研磨、粉碎、受控沉澱或水熱處理等技術 。對於拋光應用，特定的粒徑範圍（微米到亞微米）至關重要 。表面積可以通過調整合成參數和後處理條件來控制 。
工業過程包含控制氧化鈰物理特性的特定步驟，如粒徑、形貌和表面積，因為這些性質是其在各種應用中性能的關鍵決定因素 。氧化鈰作為拋光劑、催化劑或電子材料的有效性直接與其物理性質相關。
5 品質管制措施和標準
確保所生產氧化鈰的品質和一致性涉及嚴格的品質管制措施，包括分析純度、組成、粒徑分佈、密度、水分含量、pH值和zeta電位等。先進的光譜技術，如X射線螢光光譜（XRF）和電感耦合電漿發射光譜（ICP），用於化學成分分析 。雷射繞射和動態光散射（DLS）等方法用於測定粒徑和分佈 。
在工業氧化鈰生產中，嚴格的品質管制協議至關重要，以保證最終產品符合其預期應用所需的規格，確保一致的性能和可靠性 。氧化鈰的品質直接影響其所使用產品的性能和壽命。
不同氧化鈰等級和應用關鍵製造參數及所得性質比較
| 應用 | 所需等級（若適用） | 主要製造方法 | 典型純度要求 | 典型粒徑範圍（nm） | 關鍵工藝參數 | 主要所得性質 |
| 拋光 | 拋光級 | 精密沉澱、煅燒、研磨、分級 | >99.9% | 幾十到幾百 | 沉澱條件、煅燒溫度、研磨時間與介質 | 極細粒徑、均勻性好、硬度適中 |
| 催化 | 催化級 | 共沉澱、水熱合成、溶膠-凝膠、浸漬 | 99-99.9% | 幾到幾十 | 前驅物種類、煅燒溫度與氣氛、摻雜元素與濃度 | 高表面積、高Ce3+/Ce4+比例、氧儲存能力強 |
| 電子 | 電子級、高純度 | 溶膠-凝膠塗覆、受控熱分解、水熱合成 | >99.99% | 幾十到幾百（薄膜） | 前驅物種類、反應溫度與時間、氣氛控制、摻雜元素 | 特定介電常數、電導率、晶體結構 |
| 生物醫學 | 生物醫學級 | 綠色合成、溶膠-凝膠、水熱合成、表面改性 | >99.9% | 幾到幾十 | 生物還原劑種類與濃度、反應溫度與時間、表面修飾 | 生物相容性好、抗氧化活性、特定表面電荷 |
氧化鈰注意事項
一般注意事項：
- 仔細閱讀安全資料表 (SDS)： 在使用氧化鈰之前，務必詳細閱讀供應商提供的安全資料表，了解其潛在的危害、安全處理措施和應急處理方法。
- 避免吸入粉塵： 氧化鈰可能以粉末形式存在，吸入粉塵可能會刺激呼吸道。操作時應確保良好的通風，或佩戴適當的呼吸防護設備（如口罩）。
- 避免接觸皮膚和眼睛： 氧化鈰可能對皮膚和眼睛造成刺激。操作時應佩戴防護手套和護目鏡。如果不慎接觸，應立即用大量清水沖洗。
- 操作後徹底清潔： 處理完氧化鈰後，務必徹底清洗雙手和任何可能接觸到的衣物。
- 禁止在工作場所飲食和吸菸： 避免在處理氧化鈰的區域飲食和吸菸，以防止誤食或吸入。
- 僅限實驗室或工業用途： 如果是試藥級的氧化鈰，切勿食用，僅限於實驗室或工業用途。
- 儲存注意事項： 將氧化鈰密封保存在乾燥、陰涼和通風良好的地方，避免吸濕結塊或受到雜質污染。避免與不相容的物質一起儲存。
- 廢棄物處理： 依照當地法規處理氧化鈰廢棄物。
針對特定用途的注意事項 (以拋光為例)：
- 選擇合適的粒徑： 根據拋光材料的硬度和所需的拋光精度選擇合適粒徑的氧化鈰拋光粉。較大的粒徑磨削力較強，適用於較硬的材料或粗拋；較細的粒徑適用於精拋以獲得更高的光潔度。
- 使用前檢查： 確保拋光粉乾燥且無污染，以免影響拋光品質或刮傷工件。
- 平面拋磨： 拋磨時應保持平面操作，避免使用側面，以確保均勻拋光。
- 保持濕潤： 在拋光過程中，需要不斷補充水分或氧化鈰拋光液，以避免過熱和產生過多粉塵，並幫助懸浮拋光粉。
- 避免在同一位置過度拋光： 長時間或過度用力在同一位置拋光可能會導致局部過熱或不平整。
- 拋光後清洗： 拋光後應立即清洗工件，去除殘留的拋光粉，避免污染或再次刮傷。
- 搭配合適的拋光墊： 根據拋光需求選擇合適材質和硬度的拋光墊，以達到最佳效果。較硬的羊毛墊適用於較強的研磨，較軟的材質適用於精細拋光。
- 電動工具使用： 如果使用電動工具進行拋光，應根據工具和工件的要求調整合適的轉速和壓力。對於玻璃除痕，建議低速拋磨。
- 大面積刮痕： 對於大面積或深度刮痕，建議與我們聊聊或嘗試使用其他拋光品(如砂紙、鑽石磨棒等)。
1.https://www.marketresearch.com/Global-Industry-Analysts-v1039/Cerium-Oxide-Nanoparticles-40761227/
2.https://www.chemicalbook.com/NewsInfo_17474.htm
研磨方面 我們提供客製化調整，可以依加工需求調整比例已達最高效率
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