專利名稱：鈰基磨料及其生產(chǎn)過程的制作方法
對相關(guān)申請的交叉參考本申請是基于35 U.S.C.$111(a)而提出的，并依照35 U.S.C.$119(e)(1)的規(guī)定而要求享受依據(jù)35 U.S.C.$111(b)提出的申請日為2001年2月21日、臨時申請?zhí)枮?0/269,843的臨時申請的申請日。
因為液晶顯示器的玻璃基板要能承受后熱處理過程中的高溫，因此那些基板要求具有高的熱阻。另外，基板在重量減少的趨勢下已經(jīng)變的越來越薄。對于磁盤的玻璃基板，同樣要求減少基板的厚度以迎合重量減少和高機(jī)械強(qiáng)度尤其硬度的趨勢，以能夠承受如高速轉(zhuǎn)動過程中所產(chǎn)生的磁盤的變形。這些要求近年來已經(jīng)變的越來越高。
為了滿足上述例如厚度減小和機(jī)械強(qiáng)度的要求，在玻璃的化學(xué)組成和生產(chǎn)方法方面已經(jīng)做了許多改進(jìn)，使得主要含有鋁硅酸鹽的玻璃基板作為液晶顯示器或者磁盤的基板。對于磁盤的玻璃基板，傳統(tǒng)上用主要成分為鋰硅酸鹽或者石英晶體的玻璃陶瓷基板。采用此類基板的玻璃具有非常差的可加工性，因此，當(dāng)使用傳統(tǒng)的磨料時，加工速度很慢以致生產(chǎn)力下降。因此，就需要高拋光速度和高精密度的表面拋光性能。
對于使用在玻璃基板表面拋光的傳統(tǒng)磨料，已經(jīng)使用了一種主要含有稀土氧化物，尤其鈰氧化物的磨料，因為鈰氧化物在拋光速度方面比鐵氧化物、鋯氧化物或二氧化硅高好幾倍。在使用這種磨料時，磨料顆粒通常被分散在液體比如水中。當(dāng)傳統(tǒng)的含有鈰氧化物的磨料被用來拋光前面提到過的高硬度玻璃基板時，就會出現(xiàn)低拋光速度的問題。
盡管含鈰氧化物的磨料的拋光原理還沒有完全被闡明，但是已經(jīng)得到廣泛承認(rèn)的是，拋光是因為鈰氧化物對玻璃的化學(xué)作用與來自鈰氧化物顆粒自身硬度產(chǎn)生的機(jī)械作用之間的協(xié)同作用而進(jìn)行的。然而，由于主要成分為鋁硅酸鹽的玻璃基板和主要成分為鋰硅酸鹽的玻璃陶瓷基板具有優(yōu)異的抗化學(xué)物質(zhì)性能，磨料的化學(xué)作用不能得到充分的發(fā)揮。另外，因為那些玻璃基板(被加工)具有高的硬度，磨料顆粒容易發(fā)生破壞，導(dǎo)致在玻璃上不能維持足夠的機(jī)械作用，以至于使加工速度下降。
為了長時間維持機(jī)械作用，一種可能可行的方法是，將比待加工的基板具有更高硬度的例如氧化鋁或者氧化鋯的粉狀顆粒添加到磨料里。然而，當(dāng)采用這種方法的時候，鈰氧化物的相對濃度就會降低，從而導(dǎo)致化學(xué)作用變差。另外，具有高硬度的粉狀顆粒還會給(待加工的基板的)玻璃表面帶來不利的缺陷，例如凹痕和劃痕。
本發(fā)明已經(jīng)解決了傳統(tǒng)技術(shù)中的上述問題。因此，本發(fā)明的目的之一是提供生產(chǎn)一種含鈰磨料的方法，這種磨料對于硬的而且在高拋光速度下不易拋光的玻璃材料能長時間維持初始拋光速度，而且對于待拋光的材料(例如玻璃)不產(chǎn)生表面缺陷，例如凹痕和劃痕，從而提供高質(zhì)量的拋光表面。本發(fā)明的另一個目標(biāo)是提供一種根據(jù)這個方法獲得的含鈰磨料。
本發(fā)明的含鈰磨料含有立方晶系的復(fù)合稀土氧化物和復(fù)合酸性稀土氟化物，其中磨料中根據(jù)氧化物計算稀土元素含量不少于90質(zhì)量％，并且稀土元素中根據(jù)氧化物計算鈰元素的含量不少于55質(zhì)量％。
本磨料包括一種磨料，當(dāng)通過X射線衍射檢測時，其立方晶系的復(fù)合稀土氧化物的主衍射峰的2θ角度不小于28.2度。
本磨料包括一種磨料，當(dāng)通過X射線衍射檢測時，其酸性稀土氟化物的主衍射峰的強(qiáng)度相對于立方晶系復(fù)合稀土氧化物主衍射峰的比值范圍為0.2～1.0。
本磨料包括一種磨料，其主要顆粒的尺寸為10～50nm，比表面積為2～10m2/g。
本磨料包括一種磨料，其中含有百分比為5～10質(zhì)量％的氟。
本發(fā)明的生產(chǎn)含鈰磨料的方法包括在500～1100℃煅燒混合輕稀土化合物，(其中這些混合輕稀土化合物是從含有稀土元素的礦石中通過化學(xué)法去除中等的到重稀土元素、釹和其它非稀土元素的雜質(zhì)而得到的)，從而得到混合的稀土氧化物。
磨料的生產(chǎn)過程包括將鈰基稀土氟化物加入到混合的稀土氧化物中，并且使得到的混合物通過濕法粉碎，干燥，煅燒，粉碎和分級，從而得到含鈰磨料。
磨料的生產(chǎn)過程包括將鈰基稀土氟化物和通過使混合輕稀土化合物碳酸化而得到的混合稀土碳酸鹽加入到混合的稀土氧化物中，并且使得到的混合物通過濕法粉碎，干燥，煅燒，粉碎和分級，從而得到含鈰磨料。
在生產(chǎn)過程中，稀土氟化物是鈰基混合輕稀土化合物的氟化物，這種氟化物是通過將氟化物加入到混合輕稀土化合物中，并且在不高于400℃下熱處理該混合物得到的。
在生產(chǎn)過程中，煅燒是使用煅燒爐，例如電爐或者推料爐在空氣中進(jìn)行2到36個小時。
構(gòu)成如上所述的含鈰磨料對于硬玻璃材料能長時間保持初始拋光速度，并且能提供具有小的表面粗糙度的高質(zhì)量光潔表面。附圖的概括描述

圖1是實施例1中所得到的磨料的X射線衍射圖。
圖2是對照實施例1中所得到的磨料的X射線衍射圖。實施本發(fā)明的最佳方式本發(fā)明的含鈰磨料含有氟，并尤其含有立方晶系復(fù)合稀土氧化物和復(fù)合酸性稀土氟化物，其中磨料含有根據(jù)氧化物計算不少于90質(zhì)量％的稀土元素，并且稀土元素中根據(jù)氧化物計算鈰元素的含量不少于55質(zhì)量％。
含鈰磨料中氟的適合的含量在5～10質(zhì)量％的范圍內(nèi)。當(dāng)氟的含量低于5質(zhì)量％時，拋光速度就會變慢。另一方面，若氟的含量高于10質(zhì)量％，稀土氟化物將殘存以致拋光速度變慢而且形成劃痕。
當(dāng)稀土元素通過RE表示時，立方晶系復(fù)合稀土氧化物是一種可以表示為例如RE2O3的化合物，而復(fù)合酸性稀土氟化物是一種可以表示為例如REOFREO的化合物。依據(jù)本發(fā)明，含鈰磨料必須主要由上述兩種化合物組成。這里使用“主要”這個詞，是因為含鈰磨料還可能含有添加劑等。通常磨料的X射線衍射會檢測到除了這兩種化合物以外的物質(zhì)產(chǎn)生的少量的晶體峰。這里特別強(qiáng)調(diào)的是，這些物質(zhì)產(chǎn)生的晶體峰并不包括在上述兩種化合物產(chǎn)生的晶體峰之內(nèi)。
這里特別強(qiáng)調(diào)的是，磨料中依據(jù)氧化物計算，所有稀土元素的含量不低于90質(zhì)量％，最好不低于95質(zhì)量％，而且依據(jù)氧化物計算，所有稀土元素中鈰的含量不低于55質(zhì)量％，最好不低于60質(zhì)量％。磨料中所有稀土元素的含量通過儀器進(jìn)行分析檢測，例如ICP分析或者X射線熒光光譜分析。磨料中稀土元素的含量通過儀器進(jìn)行分析檢測，檢測結(jié)果依據(jù)氧化物進(jìn)行計算。
當(dāng)本發(fā)明含鈰磨料中的所有稀土元素的含量低于90質(zhì)量％，或者當(dāng)所有稀土元素中的鈰含量低于55質(zhì)量％，對拋光不產(chǎn)生作用的顆粒的數(shù)量增加，從而導(dǎo)致拋光速度變慢，并且在拋光的過程中使拋光的材料產(chǎn)生劃痕。
本發(fā)明的含鈰磨料，當(dāng)通過X射線衍射檢測時，立方晶系稀土氧化物主峰的2θ衍射角宜不小于28.2度。X射線衍射檢測顯示普通的鈰氧化物的主峰的衍射角為27.8度。本發(fā)明中的主峰的位置向高角度方向偏移了至少0.4度。發(fā)生偏移的原因是，除了鈰氧化物以外，鑭氧化物，鐠氧化物等稀土組分被帶入了鈰氧化物，它們改變了晶粒間的距離。使用具有上述衍射峰的含鈰磨料，能取得高的拋光速度和在拋光過程中減少劃痕的效果。
本發(fā)明中的含鈰磨料的X射線衍射檢測是通過X射線衍射檢測儀器來完成的。該儀器由Kabushiki Kaisha Rigake制造，分析條件為X射線產(chǎn)生電壓為40KV，電流為30mA，掃描速度為4.0度/分鐘，檢測步長為0.02度/分鐘，DS發(fā)射縫隙為1，RS光接收縫隙為0.3，SS散射縫隙為1。
為使本發(fā)明中的X射線衍射能準(zhǔn)確的指示出衍射峰的位置，使用配備了Cu陽極作為X射線管和Ni箔作為過濾器進(jìn)行CuKα-射線測量。
通過X射線衍射對本發(fā)明中含鈰磨料的檢測得到的酸性稀土氟化物的主峰強(qiáng)度對立方晶系復(fù)合稀土氧化物主峰的比率宜在0.2到1.0范圍內(nèi)，在0.3到0.6范圍內(nèi)最好。含鈰磨料的X射線衍射中，立方晶系復(fù)合稀土氧化物的主峰(在2θ角)和酸性稀土氟化物的主峰的位置分別大約為28.2度和26.7度。峰的強(qiáng)度指的是衍射強(qiáng)度的最大值。當(dāng)酸性稀土氟化物的主峰強(qiáng)度相對于立方晶系復(fù)合稀土氧化物的主峰強(qiáng)度比值小于0.2時，含鈰磨料中的鑭氧化物所造成的負(fù)面影響就不可能完全被消除，因此導(dǎo)致拋光速度降低和縮短磨料的使用時間。當(dāng)這個比值超過1.0時，缺乏拋光能力的酸性氟化物的數(shù)量就會增加，從而導(dǎo)致拋光速度降低。
本發(fā)明的含鈰磨料的主要顆粒的粒徑最好在10到50nm的范圍內(nèi)，比表面積最好在2到10m2/g范圍內(nèi)。主要顆粒的粒徑是通過計算從X射線衍射峰的半高位置上的峰寬讀出的晶體直徑得到的，比表面積是通過BET的方法得到。
若含鈰磨料的主要顆粒的粒徑小于10nm，鈰氧化物或者酸性氟化物未結(jié)晶至足夠的程度，以使機(jī)械拋光功率降低。而大于50nm時，硬的大晶體會增加從而導(dǎo)致形成劃痕。當(dāng)比表面積小于2m2/g時，會形成劃痕，類似于當(dāng)主要顆粒的粒徑大于50nm的情況。而比表面積大于10m2/g時，拋光速度會下降。
本發(fā)明生產(chǎn)含鈰磨料的過程宜包括一個步驟，該步驟從含有大量自然存在的鈰(Ce)、鑭(La)、鐠(Pr)、釹(Nd)等的礦石(稀土濃縮物)中，通過化學(xué)法去除除了稀土元素以外的成分，包括堿金屬、堿土金屬和放射性物質(zhì)，以及那些中等到重的稀土元素和釹(Nd)，從而得到作為第一原料的含鈰的混合輕稀土化合物，例如其中那些成分的量已被減低的混合稀土碳酸鹽或者混合稀土氫氧化物；以及一個步驟，在該步驟中在500～1100℃煅燒第一原料，以得到混合的稀土氧化物。這里說的“中等到重的稀土元素”指的是那些原子序數(shù)大于钷(Pm)的稀土元素。
作為去除除了稀土元素以外的成分(包括堿金屬、堿土金屬和放射性物質(zhì))的化學(xué)方法，通常采用稀土濃縮物與硫酸混合烘烤的方法。作為去除含有中等到重稀土元素和釹(Nd)的化學(xué)方法，通常采用溶劑萃取的方法。
本發(fā)明中用的第一原料，即混合輕稀土化合物，可以通過例如下面的方法得到，該方法包括粉碎含有大量的自然存在的鈰、鑭、鐠、釹等的稀土濃縮物，然后將粉碎好的稀土濃縮物和硫酸一起焙燒，然后將其溶解在水中，然后去除非稀土元素成分，例如堿金屬，堿土金屬和不溶于水的放射性物質(zhì)；采用溶劑萃取的方法以化學(xué)的方式除去稀土成分，包括中等到重稀土元素和釹，并通過碳酸氫銨或者草酸將所得到的產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為碳酸鹽。這樣得到的混合的輕稀土化合物，按照氧化物計算，稀土元素的含量宜為45～55質(zhì)量％，而這些稀土元素中鈰氧化物的含量宜為55～63質(zhì)量％；非稀土元素的含量不超過0.5質(zhì)量％，且其余為碳酸。
本發(fā)明生產(chǎn)含鈰磨料的方法包括這樣的步驟將鈰基稀土氟化物加入到通過煅燒得到的混合的稀土氧化物中，并且將得到的混合物濕法粉碎，干燥，煅燒，粉碎和分級。
鈰基稀土氟化物宜按這樣的方法獲取從含有大量自然存在的鈰、鑭、鐠、釹等的稀土濃縮物中，通過化學(xué)法去除非稀土元素的成分，例如堿金屬、堿土金屬和放射性物質(zhì)，以及必要時，還包括去除中等到重稀土元素和釹，以得到那些成分和金屬量已經(jīng)被減少的混合輕稀土化合物；用一種氟源，例如氫氟酸，氟化銨或者酸性氟化銨，對這些化合物進(jìn)行氟化；在不超過400℃的溫度下對氟化后的化合物進(jìn)行熱處理；并且粉碎熱處理后的化合物。如此得到的鈰基稀土氟化物中，按照氧化物計算，稀土元素總量宜占60質(zhì)量％～75質(zhì)量％，而氟占20質(zhì)量％～30質(zhì)量％。這里的“鈰基”的意思是，按照氧化物計算，稀土元素中的鈰含量不低于40質(zhì)量％，最好不低于60質(zhì)量％。
在上述過程中，若氟化后化合物的熱處理溫度高于400℃，稀土化合物，例如稀土氧化物，對氟的反應(yīng)活性下降，導(dǎo)致在加熱中產(chǎn)生硬的團(tuán)塊。這類團(tuán)塊可能是產(chǎn)生劃痕的磨料顆粒。如果磨料中含有這種顆粒，拋光速度就不能提高。因此，熱處理穩(wěn)定必須控制在不超過400℃。
在本發(fā)明中，作為第一原料的混合的輕稀土化合物在500～1100℃煅燒，從而形成混合的稀土氧化物。將這樣得到的混合稀土氧化物和上面所得到的作為第二原料的鈰基稀土氟化物按規(guī)定的比例混合，然后將得到的混合物濕法微粉化?；旌媳壤罁?jù)最終產(chǎn)品(含鈰磨料)中所需的氟含量適當(dāng)確定。因此，在本發(fā)明中，通過調(diào)節(jié)含鈰稀土氟化物的混合比例可很容易地調(diào)節(jié)最終產(chǎn)品中的氟的含量。粉碎是通過中型研磨機(jī)進(jìn)行的，例如濕球研磨機(jī)。在本發(fā)明中，粉碎后產(chǎn)品的平均粒徑宜為0.5～3.0μm。
隨后，含有上述粉碎后的混合稀土氧化物和鈰基稀土氟化物的漿料被干燥和煅燒。煅燒溫度在600～1100℃范圍內(nèi)，在800～1000℃范圍更好。對煅燒后的產(chǎn)品進(jìn)行冷卻、粉碎和分級，從而得到含鈰磨料。這種磨料的平均粒徑宜為0.5～3.0μm，氟的含量宜為1.0～10質(zhì)量％，最好為5～10質(zhì)量％。
在本發(fā)明中，經(jīng)500～1100℃煅燒混合的輕稀土化合物得到的混合稀土氧化物在使用前宜與未經(jīng)煅燒的混合輕稀土化合物經(jīng)碳酸化得到的混合稀土碳酸鹽和鈰基稀土氟化物混合。這樣，稀土氟化物中的氟與混合稀土氧化物和混合稀土碳酸鹽中的鑭進(jìn)行反應(yīng)，得到鑭的氟化物。將混合稀土碳酸鹽和混合稀土氧化物進(jìn)行混合能促進(jìn)氟和鑭之間的反應(yīng)，從而得到鑭的氟化物。
磨料中的鑭氧化物具有很強(qiáng)的堿性，能在拋光的過程中導(dǎo)致拋光墊的堵塞。這不利地影響了為在待拋光表面上補(bǔ)充新磨料而進(jìn)行的液狀磨料漿的循環(huán)。尤其是，因為低鈰含量的磨料具有相對含量高的鑭，上述問題可能會發(fā)生。在本發(fā)明中，因為混合稀土氧化物加入了混合稀土碳酸鹽和鈰基稀土氟化物，然后經(jīng)過濕法粉碎、干燥、煅燒、粉碎和分級，鑭氧化物轉(zhuǎn)化為鑭氟化物，因此在拋光過程中上述不利影響將得到有效的抑制。
本發(fā)明中的含鈰磨料通常以粉末狀使用。然而，當(dāng)作為磨料使用時，該磨料經(jīng)常轉(zhuǎn)化成為液態(tài)分散體系，用來完成拋光各種玻璃材料和玻璃制品，例如光學(xué)透鏡，光盤或者磁盤以及液晶顯示器面板的玻璃基板。
具體地說，磨料被分散在分散介質(zhì)如水中，從而制備成大約5～30質(zhì)量％的漿料來使用。在本發(fā)明中，所使用的分散介質(zhì)的實例包括水和水基有機(jī)溶劑。有機(jī)溶劑的具體實例包括醇、多元醇、丙酮和四氫呋喃。一般情況下采用水。
當(dāng)例如以玻璃底物等為對象，使用本發(fā)明中的含鈰磨料進(jìn)行拋光時，沒有表面缺陷的產(chǎn)生，例如凹痕和劃痕，為拋光表面提供優(yōu)異的質(zhì)量。
以下將通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。這些實施例不能因此解釋為是對本發(fā)明的限定。
所得到的混合稀土碳酸鹽，依據(jù)氧化物計算，含有49質(zhì)量％的稀土元素，而這些稀土元素中含有60質(zhì)量％的鈰。將兩升混合稀土碳酸鹽在電爐中以800℃煅燒2個小時，從而得到混合稀土氧化物。向1kg混合稀土氧化物中加入300g鈰基稀土氟化物(含有依據(jù)氧化物計算，27質(zhì)量％的氟和45質(zhì)量％的稀土元素，這些稀土元素中含有依據(jù)氧化物計算45質(zhì)量％的鈰)。該鈰基稀土氟化物是通過加氟酸到混合輕稀土化合物中并且將所得到的混合物在400℃下熱處理2個小時得到的。得到的混合物通過濕球磨機(jī)進(jìn)行粉碎，得到含有平均粒徑(D50)為1.5μm的料漿。料漿通過干燥，在電爐中以900℃段燒2個小時，然后冷卻、粉碎、和分級，從而得到含鈰磨料。這里所使用的平均粒徑(D50)的意思是，依照從檢測得到的粒徑分布曲線的50％累積體積處的粒徑。粒徑分布曲線是由裝配有30μm縫隙管的Coulter Multisizer(Coulter Kabushiki Kaisha生產(chǎn))檢測得到的。
由此得到的含鈰磨料分散在水中，得到磨料10質(zhì)量％的料漿。在如下條件下，使用該漿狀拋光液體，對用作薄膜晶體管(TFT)面板的無堿玻璃板進(jìn)行拋光，并且評價了拋光表面的狀況。
拋光條件拋光機(jī)械4向雙面拋光機(jī)加工對象面積為25cm2的邊長為5cm的無堿玻璃板加工玻璃板的數(shù)目3塊板/批×2批拋光墊泡沫聚氨酯墊(LP-77，Rhodes生產(chǎn))轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)速度90rpm料漿的加料速度60ml/分操作壓力156g/cm2拋光時間30分。
對6塊用作薄膜晶體管(TFT)面板的無堿玻璃板進(jìn)行了拋光。在拋光前后使用測微計在4點測量了每塊板的厚度。對測量值(4點×6塊)進(jìn)行了平均，并且平均厚度被用來計算拋光速度(μm/min)。另外，采用200001x作為光源，對每個玻璃板表面進(jìn)行目測，以統(tǒng)計每個拋光表面的劃痕數(shù)。每塊玻璃板的中心區(qū)域的表面粗燥度通過依據(jù)步進(jìn)表面光度儀(Rank-Taylor Hobson生產(chǎn))測量。
所得到的結(jié)果，包括每種磨料的平均粒徑(D50)，拋光速度和中心區(qū)域表面粗燥度(Ra)，示于表1。另外，X射線衍射檢測結(jié)果示于下面的圖1，磨料的物理特性如下面的表2所示。
重復(fù)實施例1的過程，所不同的是80重量份的通過用碳酸氫銨碳酸化未經(jīng)過煅燒的混合輕稀土化合物得到的混合稀土碳酸鹽被40重量份的作為第一原料使用的混合稀土氧化物取代，因此形成混合稀土氧化物和混合稀土碳酸鹽的混合物，然后得到含鈰磨料。
采用實施例1中使用的相同的方法對上述含鈰磨料進(jìn)行拋光，并且對拋光表面的狀況進(jìn)行評價。磨料的拋光特性和物理性質(zhì)分別如下面的表1和表2所示。對照實施例1重復(fù)實施例1的過程，所不同的是在1200℃煅燒混合稀土碳酸鹽，從而得到含鈰磨料。
采用實施例1中使用的相同的方法用如此得到的含鈰磨料進(jìn)行拋光，并且對拋光表面的狀況進(jìn)行評價。磨料的拋光特性和物理性質(zhì)分別如下面的表1和表2所示，X射線衍射檢測結(jié)果如圖2所示。對照實施例2重復(fù)實施例1的過程，所不同的是鈰基稀土氟化物在800℃下加熱，從而得到含鈰磨料。
采用實施例1中使用的相同的方法用如此得到的含鈰磨料進(jìn)行拋光，并且對拋光表面的狀況進(jìn)行評價。磨料的拋光特性和物理性質(zhì)分別如下面的表1和表2所示。
表1
表2
從上面的表1和表2可以清楚的看出，在實施例1和2中，所得到的含鈰磨料提供高的拋光速度，在無堿玻璃的拋光表面產(chǎn)生非常少的劃痕，并且能提供表面粗燥度小的高質(zhì)量拋光表面。
作為對比，在對照實施例1中，因為混合輕稀土化合物的燃燒溫度高，加入的稀土氟化物的反應(yīng)沒有進(jìn)行到足以允許沒有反應(yīng)的稀土氟化物殘留的程序。另外，拋光速度高，劃痕的產(chǎn)生增加了表面粗燥度。
在對照實施例2中，拋光速度的效果沒有得到提高，因為對加入的混合稀土氟化物的高溫?zé)崽幚懋a(chǎn)生了的大的平均顆粒粒徑。另外，劃痕的產(chǎn)生增加了表面粗燥度并減弱了拋光表面的質(zhì)量。工業(yè)適用性依據(jù)本發(fā)明，含鈰磨料的使用能長時間維持好的拋光速度，即使對于硬玻璃而言也是如此，并且能使拋光對象具有很少劃痕和表面粗燥度的高質(zhì)量表面。
權(quán)利要求
1.一種含鈰的磨料，該磨料含有立方晶系的復(fù)合稀土氧化物和復(fù)合酸性稀土氟化物，其中該磨料中根據(jù)氧化物計算稀土元素的含量不少于90質(zhì)量％，并且稀土元素中根據(jù)氧化物計算鈰元素的含量不少于55質(zhì)量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的磨料，其中該磨料當(dāng)通過X射線衍射檢測時，立方晶系的復(fù)合稀土氧化物的主衍射峰的2θ角不小于28.2度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的磨料，其中當(dāng)通過X射線衍射檢測時，酸性稀土氟化物的主衍射峰的強(qiáng)度相對于立方晶系復(fù)合稀土氧化物主衍射峰的比例值范圍為0.2～1.0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3的磨料，其中該磨料的主要顆粒的粒徑為10～50nm，比表面積為2～10m2/g。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4的磨料，其中該磨料含有5～10質(zhì)量％的氟。
6.一種生產(chǎn)含鈰磨料的方法，該方法包括在500～1000℃煅燒一種混合輕稀土化合物，從而得到混合的稀土氧化物，其中這些化合物是通過化學(xué)法自含有稀土元素的礦石中除去中等到重稀土元素、釹和稀土元素以外的雜質(zhì)而得到的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的生產(chǎn)方法，進(jìn)一步包括將鈰基稀土氟化物加入到混合的稀土氧化物中，以得到一種混合物，并且使該混合物通過濕法粉碎、干燥、煅燒、粉碎和分級，從而得到含鈰磨料。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的生產(chǎn)方法，進(jìn)一步包括將鈰基稀土氟化物和通過碳酸化混合輕稀土化合物得到的混合稀土碳酸鹽加入到混合稀土氧化物中，得到一種混合物，然后使該混合物通過濕法粉碎、干燥、煅燒、粉碎和分級，從而得到含鈰磨料。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或者權(quán)利要8的生產(chǎn)方法，其中所述的稀土氟化物是通過將氟化物加入到混合輕稀土化合物中，并且在不超過400℃下熱處理得到的。
10.根據(jù)權(quán)利要求6到9中的任何一項的生產(chǎn)方法，其中所述的煅燒是大氣氛圍中使用燃燒爐進(jìn)行2～36小時。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的生產(chǎn)方法，其中所述的燃燒爐是電爐或者推料爐。
全文摘要
從含有稀土元素的礦物中通過化學(xué)法除去中等到重稀土元素、釹和除稀土元素以外的其它雜質(zhì)而得到一種混合輕稀土化合物，在500～1000℃煅燒，得到一種混合稀土氧化物。將一種鈰基稀土氟化物加入到該混合稀土氧化物中，得到一種混合物。然后將該混合物通過濕法粉碎、干燥、煅燒、粉碎和分級，從而得到含鈰磨料。
文檔編號C03C19/00GK1478135SQ01819652
公開日2004年2月25日 申請日期2001年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月30日
發(fā)明者別所直紀(jì), 玉村英雄, 雄 申請人:昭和電工株式會社