[发明专利]一种纳米类球形氟化稀土抛光粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米类球形氟化稀土抛光粉及其制备方法，涉及抛光粉领域，将碳酸镧铈经处理后配置碳酸镧铈悬浊液；接着添加分散剂和氢氟酸搅拌混合，之后静置陈化诱导、抽滤得到固体产物；再将固体产物烘干，之后研磨成粉末；再经焙烧、气流磨分散制得纳米类球形氟化稀土抛光粉；制备的稀土抛光粉形状为类球形，尺寸分布在20‑120nm。

技术领域

本发明涉及抛光粉领域，尤其是一种纳米类球形氟化稀土抛光粉及其制备方法。

背景技术

稀土抛光粉以其独特的物理、化学特性和优异的打磨性能，在显示屏玻璃、精密仪器及饰品等领域广泛应用。目前，市场上常见稀土抛光粉是一种混合稀土氧化物，其主要成分是氧化铈（CeO₂），并含有氧化镧（La₂O₃），其平均粒径一般在0.5~2微米之间、部分达10微米。以氧化铈为主要成分的稀土抛光粉同时具有物理抛光和化学抛光功能。物理抛光是指抛光粉对研磨表面的机械磨削；化学抛光是通过铈离子的氧化还原作用实现化学抛光。抛光粉对玻璃等被削物进行微研磨时，稀土抛光浆使被削物体表面形成水合软化层，使得被削物体表面具有某种程度的可塑性；一方面软化层填补低洼处后形成光滑表面；另一方面水合软化物很容易被稀土抛光粉机械磨削掉。

在提高抛光效率方面，一种有效的方法是进一步降低抛光粉的粒径。对于同质量抛光粉，抛光粉粒径越小则同质量下抛光粉颗粒就拥有更大的表面积，抛光粉与被切物（一般为金属、玻璃等）的接触面积就会增加，能够极大提高抛光效率。现有抛光粉的粒径一般在0.5~2微米之间、部分达10微米；如何进一步获取更小粒径的抛光粉是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米类球形氟化稀土抛光粉的制备方法，用于制备较小粒径的抛光粉。

本发明采用如下技术方案：一种纳米类球形氟化稀土抛光粉的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、将碳酸镧铈和去离子水混合配置碳酸镧铈悬浊液。

在本公开的一种示例性实施例中，步骤1中，采用砂磨机将碳酸镧铈固体砂磨至颗粒平均粒径达30-100nm，砂磨时去离子水与之混合配置成碳酸镧铈悬浊液；其中，所用碳酸镧铈中镧原子和铈原子比例为1:2~8；所用碳酸镧铈与去离子水的质量比为1:1~4。

步骤2、向碳酸镧铈悬浊液中添加分散剂和氢氟酸，并搅拌混合；之后静置陈化诱导、抽滤得到固体产物；所述分散剂为EDTA、柠檬酸、酒石酸中的任意一种或多种组合。

在本公开的一种示例性实施例中，步骤2中，碳酸镧铈悬浊液与所添加的分散剂用量关系以摩尔比计，碳酸镧铈悬浊液中碳酸镧铈：分散剂为1:0.01~0.05；所用氢氟酸的浓度为2-8%，每100ml碳酸镧铈悬浊液配1~10ml氢氟酸；搅拌混合至不再产生气泡为止，即氢氟酸完全反应用完；静置陈化诱导4~16h。

步骤3、将固体产物烘干，之后研磨成粉末。

在本公开的一种示例性实施例中，步骤3中，采用烘箱进行烘干处理，温度为80~100℃，干燥时间为3~4h；采用研钵研磨0.5-1h。

步骤4、将步骤3制得的粉末进行焙烧处理。

在本公开的一种示例性实施例中，步骤4中，焙烧温度为650~1100℃，焙烧时间为2~10h。

步骤5、将焙烧好的粉末放入气流磨中分散制得纳米类球形氟化稀土抛光粉。

在本公开的一种示例性实施例中，步骤5中，气流磨压力为0.8-1Mpa

处理时间为0.5-1h。

根据本公开的第二方面，本发明提供了一种纳米类球形氟化稀土抛光粉，通过上述制备方法制备的稀土抛光粉形状为类球形，尺寸分布在20-120nm。