氧化铈是一种重要的稀土氧化物,主要用于冶炼金属铈和各种材料的添加剂。
从1940年开始,高氧化铈含量的稀土抛光粉开始取代氧化铁(即铁红)用于玻璃抛光,成为玻璃抛光加工过程中的关键工艺材料之一。
与传统抛光粉—氧化铁相比,稀土抛光粉具有抛光速度快,光洁度高和使用寿命长的优点,而且能改变抛光质量和操作环境。例如用氧化铈抛光粉抛光透镜,一分钟完成工作量,如用氧化铁抛光粉则需要30~60分钟。
氧化铈在玻璃抛光中的优异性能在于铈元素的多价态及其易转化特性,Ce(+3)/Ce(+5)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)被氧化或形成络合物而被除去。此外,氧化铈对二氧化矽质玻璃、晶体,氟化钙等晶体具有同样的抛光特性。
一、 氧化铈抛光粉分类
由于氧化铈对二氧化矽质玻璃、晶体等具有优异的性能,氧化铈研磨液的分类主要依据氧化铈含量及微粉粒度进行。
1. 低铈抛光粉
低铈抛光粉一般含有50%左右的CeO2,其余50%为La2O3,Nd2O3,Pr6O11等或LaOF、NdOF、PrOF等堿性氟化物。由于含有鐠元素(Pr),外观表现为红色或棕红色,鐠含量越高颜色越深。随着科技的进步以及对鐠元素的开发利用,低铈抛光粉鐠元素被提炼出来,因此也出现白色低铈抛光粉产品。此类抛光粉价格低,但初始抛光能力与高铈抛光粉几乎没有差别,因而广泛用于平板玻璃、显像管玻璃、眼镜片等低端产品玻璃的抛光,但使用寿命要比高铈抛光粉低。