專利名稱：鈰系研磨材料及鈰系研磨材料的評估方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以氧化鈰為主成分的鈰系研磨材料的評估方法和鈰系研磨材料及其制造方法。
背景技術(shù)：
以氧化鈰(CeO2)為主成分的鈰系研磨材料被用于各種玻璃材料的研磨，特別是近年來，還用于硬盤等磁性記錄媒體用玻璃、液晶顯示器(LCD)的玻璃基板等電氣電子產(chǎn)品的玻璃材料的研磨，其應(yīng)用領(lǐng)域正不斷擴(kuò)大。
鈰系研磨材料按氧化鈰占全部稀土氧化物含量(以下稱為TREO)的比例，分為高鈰研磨材料(氧化鈰含量70％以上)和低鈰研磨材料(氧化鈰含量50％左右)兩類，其制造工藝沒有很大差別，都是先對原料進(jìn)行化學(xué)處理(濕法處理)，過濾干燥后焙燒，再經(jīng)粉碎分級而制得。另外，作為原料，以前多半使用從被稱為氟碳鈰鑭礦的稀土礦石中選出的氟碳鈰鑭礦的精礦石這樣的天然原料。最近，使用以氟碳鈰鑭礦和較為廉價(jià)的中國產(chǎn)雜礦為原料的人工合成的氧化稀土或碳酸稀土為原料的情況正在增多。
鈰系研磨材料之所以得到廣泛應(yīng)用是因?yàn)槭褂免嬒笛心ゲ牧夏艿玫礁呔鹊难心ッ?，而且其切削性能很好，能在比較短的時(shí)間內(nèi)研磨除去大量的玻璃材料。有關(guān)鈰系研磨材料的研磨機(jī)理雖然還沒有明確的定論，一般認(rèn)為是鈰系研磨材料中所含的氟成分起著重要作用。即，除了研磨材料一般具有的以氧化鈰為主的研磨粒子的機(jī)械研磨作用之外，還具有化學(xué)研磨作用，即，研磨材料中所含的氟成分可與玻璃面反應(yīng)，形成氟化物，促進(jìn)玻璃表面的侵蝕。
如上所述，鈰系研磨材料只有具備機(jī)械研磨作用和化學(xué)研磨作用兩者的效果，才能發(fā)揮其優(yōu)異的研磨特性。因此，衡量鈰系研磨材料質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，除了研磨材料一般要求的質(zhì)量，即研磨離子的粒徑均勻，不能存在會劃出刮痕的粗大顆粒之外，還要求有適當(dāng)?shù)姆肺?濃度)。以往的鈰系研磨材料都是通過適當(dāng)控制氟化處理?xiàng)l件、焙燒溫度、分級條件來控制氟含量和研磨粒子粒徑，籍此提供優(yōu)質(zhì)的研磨材料。
但是，如果考慮到今后鈰系研磨材料的需要，當(dāng)然希望開發(fā)出比現(xiàn)有的研磨材料更好的研磨材料。特別是硬盤、LCD用玻璃基板等領(lǐng)域中，都在追求更加高密度化，因此，不僅要求能磨出極高精度的研磨面，還要求研磨材料具備較高的切削性能，且能以高速度完成研磨。
另外，氟化處理?xiàng)l件、焙燒溫度、分級條件等目前都是靠經(jīng)驗(yàn)來決定的，但它們之間的關(guān)系并不那么簡單，尤其是把焙燒溫度、分級條件這樣的制造工藝作為標(biāo)準(zhǔn)是很難推定研磨特性的。因此，為了評估鈰系研磨材料的研磨特性，要靠實(shí)際研磨玻璃材料，測定研磨值以及觀察研磨面上有無刮痕產(chǎn)生等手段來進(jìn)行，而實(shí)際研磨玻璃材料的研磨試驗(yàn)是很煩瑣的。另外，僅從氟含量也不可能評估鈰系研磨材料的研磨特性。由此可以認(rèn)為，最好確立一種更簡易的研磨材料的評估標(biāo)準(zhǔn)，這在從現(xiàn)有產(chǎn)品通過變更原料和制造條件來試制新型研磨材料時(shí)尤為必要。
本發(fā)明正是基于上述情況完成的發(fā)明，其目的是提供一種能形成高精度研磨面、切削性能更好的研磨材料及其制造方法。并且提供一種能夠比較簡單地評估鈰系研磨材料的方法。
發(fā)明的揭示本發(fā)明者為解決上述問題進(jìn)行了各種研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了鈰系研磨材料的制造過程，特別是焙燒前后起因于氟的氧化鈰結(jié)晶結(jié)構(gòu)的變化。本發(fā)明者的研究結(jié)果表明，氧化鈰含量在40％以上(TREO基準(zhǔn))的鈰系研磨材料中的研磨粒子的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，因原料不同其結(jié)晶的形成過程不同，但在最終成為研磨材料時(shí)都是相同的。
以氧化稀土為原料的鈰系研磨材料中的研磨粒子的結(jié)晶結(jié)構(gòu)如下，即，焙燒前原料狀態(tài)的氧化鈰以鈰結(jié)晶中固溶了La、Nd等稀土金屬而形成的以化學(xué)式CexLnyOz表示的氧化鈰型立方晶(Ln表示含鈰的稀土金屬元素，x、y、z的關(guān)系滿足關(guān)系式2x≤z≤2(x+y)，以下將氧化鈰型立方晶稱為氧化鈰相。)的形式存在。另外，焙燒前原料狀態(tài)的氟以與稀土金屬化合生成的稀土類氟化物(LnF)的形式存在，該稀土類氟化物可以作為單獨(dú)相存在，也可以固溶于氧化鈰相的狀態(tài)存在。
上述研磨材料原料由于焙燒而使作為單獨(dú)相存在的稀土類氟化物被氧化，其一部分或全部轉(zhuǎn)變成LnOF，與此同時(shí)，固溶于氧化鈰相的稀土類氟化物也由于焙燒從氧化鈰相釋放出來，氧化后轉(zhuǎn)變成LnOF。因此，焙燒后的研磨材料由固溶了稀土類氟化物的氧化鈰(稀土類氟化物的固溶量因焙燒溫度而異)、LnOF和稀土類氟化物組成。
另一方面，以氟碳鈰鑭礦的精礦石或碳酸鈰為原料的鈰系研磨材料中的研磨粒子的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，其焙燒前的原料可以認(rèn)為由氟化稀土碳酸鹽、稀土碳酸鹽、稀土類氟化物等組成，此狀態(tài)與碳酸稀土的情況不同。但是，在焙燒過程中，氟化稀土碳酸鹽和稀土碳酸鹽轉(zhuǎn)變成氧化鈰型結(jié)晶，其后的變化與焙燒氧化稀土?xí)r相同，稀土類氟化物被氧化及釋放出稀土類氟化物，焙燒后的研磨材料由固溶了稀土類氟化物的氧化鈰、LnOF和稀土類氟化物組成。
本發(fā)明者認(rèn)為，這些鈰系研磨材料的制造工藝中，在釋放出稀土類氟化物的情況下，氧化鈰相中也出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變化，由此引起氧化鈰相晶格的縮小，氧化鈰相晶格的縮小和研磨材料的研磨值及研磨面的精度有一定關(guān)系。而且，顯現(xiàn)良好研磨特性的研磨材料中的氧化鈰的晶格常數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)，這個(gè)范圍與焙燒溫度等制造工藝條件無關(guān)，基本上保持一定。
對上述機(jī)理雖然還不十分清楚，但根據(jù)發(fā)明者的研究可以確認(rèn)，研磨值大的研磨材料的LnOF相成長，另一方面，稀土類氟化物殘存量大的研磨材料則會產(chǎn)生刮痕。因此可以認(rèn)為，研磨值和研磨面的精度受LnOF相的量的影響，即，與上述氧化鈰相釋放的氟量和LnOF相中不變的殘存的稀土類氟化物的量之間的平衡有關(guān)。而且可以認(rèn)為，釋放的氟量和殘存的稀土類氟化物的量之間的平衡會對氧化鈰相的晶格常數(shù)產(chǎn)生影響，從研磨特性的觀點(diǎn)來看，研磨材料中的氧化鈰相的晶格常數(shù)存在一個(gè)理想范圍。
另一方面，晶格常數(shù)即使在規(guī)定范圍內(nèi)，如果氟含量不同，則LnOF相及稀土類氟化物的量也不同。而且，如上所述，LnOF相的量越大研磨材料的研磨值越高。但是，在稀土類氟化物殘存很多的情況下，研磨面會出現(xiàn)刮痕。因此，可以認(rèn)為即使是晶格常數(shù)在上述范圍內(nèi)的研磨材料，為了發(fā)揮良好的研磨特性，其中也必須含有適量的氟。
因此，本發(fā)明者以氧化鈰相的晶格常數(shù)及氟含量這兩方面為基準(zhǔn)，為找到能顯示良好的研磨特性的鈰系研磨材料進(jìn)行了認(rèn)真研究，從而完成了本發(fā)明。
本申請的權(quán)利要求1記載的發(fā)明是一種鈰系研磨材料，該研磨材料中含有40重量％以上的氧化鈰(與全部稀土類氧化物的比例)，該材料的特征是，對應(yīng)于鈰系研磨材料的重量，含有以原子重量換算的0.5～10重量％的氟，同時(shí)還含有由粉末X射線衍射法測得的晶格常數(shù)在0.544～0.560nm的范圍內(nèi)的結(jié)晶構(gòu)成的研磨粒子。
將氧化鈰型結(jié)晶的晶格常數(shù)范圍確定為0.544～0.560nm是因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明者的研究結(jié)果，如果小于0.544nm，則雖然研磨值提高，但可見刮痕，如果超過0.560nm，則雖然沒有研磨刮痕，但得不到足夠的研磨值。
另外，氟含量最好設(shè)定在0.5重量％～10重量％的范圍內(nèi)。限定在該范圍是因?yàn)槿绻砍^10重量％，則殘存的稀土類氟化物會使研磨時(shí)產(chǎn)生更多的刮痕。另一方面，氟含量如果小于0.5重量％，則雖然稀土類氟化物的殘留量減少，但因?yàn)闆]有對研磨有效的LnOF相存在，所以不可能獲得理想的研磨值。
使用本發(fā)明的鈰系研磨材料，可以有效地形成高精度的研磨面，而且能夠在切削性良好的狀態(tài)下進(jìn)行研磨作業(yè)。此外，本發(fā)明的鈰系研磨材料對研磨粒子的平均粒徑?jīng)]有特別的限制。
本發(fā)明的鈰系研磨材料的制造方法就是把氟含量和晶格常數(shù)控制在上述范圍內(nèi)的方法，即，通過調(diào)整原料的氟化處理?xiàng)l件來控制氟含量，通過調(diào)整焙燒溫度來控制晶格常數(shù)。
如上所述，鈰系研磨材料的原料有兩種，一種是使用氟碳鈰鑭礦的精礦石等天然原料，另一種是使用氧化稀土、碳酸稀土等人工原料。因?yàn)樽鳛樘烊辉系姆尖嬭|礦的精礦石本身含氟，所以如果必要的話，可根據(jù)原有氟含量來添加調(diào)整氟成分。另外，作為人工原料的氧化稀土和碳酸稀土因?yàn)樵谠蠣顟B(tài)下并不含氟，所以要在焙燒工序前添加氟成分來得到目標(biāo)濃度。添加氟成分的方法包括添加氫氟酸、氟化銨、氟化氫銨等含氟化合物或它們的水溶液的方法。
另一方面，當(dāng)氟含量設(shè)定在0.5重量％～10重量％的范圍內(nèi)時(shí)，為了把氧化鈰的晶格常數(shù)控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)，焙燒溫度最好在700～1100℃之間。因?yàn)槿绻陀?00℃，則對研磨有效的LnOF相不成長，造成研磨值下降。如果高于1100℃，則LnOF相雖然能夠充分成長，但氧化鈰會生成異常顆粒，得到粗大的研磨粒子。特別理想的是將溫度控制在780℃～980℃之間。
如前所述，鈰系研磨材料的氟含量及晶格常數(shù)與研磨特性有著密切的關(guān)系。因此，一般認(rèn)測得這些數(shù)據(jù)，便能夠推定鈰系研磨材料的研磨特性。氟含量可按照一直以來規(guī)定的方法檢測，但目前還沒有通過測定含規(guī)定濃度的氟的鈰系研磨材料的晶格常數(shù)來評估研磨材料的研磨特性的做法。
因此，本發(fā)明者把鈰系研磨材料的評估方法作為權(quán)利要求2所記載的發(fā)明。該方法是取作為評估對象的鈰系研磨材料，用粉末X射線衍射法對所取鈰系研磨材料進(jìn)行分析，計(jì)算構(gòu)成研磨粒子的結(jié)晶的晶格常數(shù)。
為了求得作為計(jì)算晶格常數(shù)的基礎(chǔ)的衍射角，從下述四個(gè)不同區(qū)域出現(xiàn)的最大峰中，求得至少1個(gè)最大峰的衍射角(θ)。
(a)2θ＝A1°～A2°(a)2θ＝B°±3.0°(a)2θ＝C°±3.0°(a)2θ＝D°±3.0°若設(shè)定粉末X射線衍射法使用的X射線波長為λ(nm)，則A1、A2、B、C、D等可以下式表示A1＝360÷π×sin-1(1.127174×λ)A2＝360÷π×sin-1(3.245569×λ)B＝360÷π×sin-1(1.843583×λ)C＝360÷π×sin-1(2.588335×λ)D＝360÷π×sin-1(3.047405×λ)這些衍射角的測定區(qū)域內(nèi)，在入射X射線為CuKα線、所得到的X衍射射線以CuKα1線(λ＝0.1540562nm)形成的衍射圖譜為基準(zhǔn)的情況下，A1＝20°、A2＝60°、B＝33.0°、C＝47.0°、D＝56.0°。
求衍射角的峰之所以選定上述四個(gè)區(qū)域出現(xiàn)是因?yàn)樵赬射線衍射分析中，通常使用能顯示足夠強(qiáng)度、而且盡量在高角度區(qū)域出現(xiàn)的峰，作為本發(fā)明對象的氧化鈰型結(jié)晶在上述四個(gè)區(qū)域出現(xiàn)的峰則正好符合該條件。而且，如本發(fā)明所述，為了通過X射線衍射法算出晶格常數(shù)，盡管從其中的任何一個(gè)峰求出衍射角也可以算出晶格常數(shù)，但為了得到更加準(zhǔn)確的晶格常數(shù)，最好還是求得多個(gè)衍射角，再用最小二乘法和外插法來算出晶格常數(shù)。
另外，本發(fā)明的鈰系研磨材料中的氧化鈰含量在40％以上(TREO基準(zhǔn))，研磨材料中的氧化鈰主要是立方晶，在權(quán)利要求2所記載的四個(gè)區(qū)域出現(xiàn)的峰與以下的氧化鈰立方晶的晶面指數(shù)相對應(yīng)。
(a)(111)面(b)(200)面(c)(220)面
(d)(311)面本發(fā)明中，根據(jù)晶格常數(shù)這一研磨材料本身具有的特性，可以評估鈰系研磨材料的研磨特性。而且，測定晶格常數(shù)時(shí)采用的粉末X射線衍射法是測定時(shí)間短、簡便易行的分析方法，無須進(jìn)行復(fù)雜的研磨試驗(yàn)，就能簡單地對鈰系研磨材料的研磨特性做出評估。這對原料和制造條件都未知的鈰系研磨材料或者盡管原料和制造條件都已知、但需要對以往的產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，試制新的研磨材料的時(shí)候特別有用，能夠簡單地預(yù)測和評估材料的研磨特性。
另外，作為分析方法的粉末X射線衍射法可按常規(guī)方法進(jìn)行。也就是說，對采集的鈰系研磨材料用單色X射線照射、然后通過測定散射X射線的強(qiáng)度來進(jìn)行分析的一種稱為X射線衍射分析儀的裝置。X射線衍射分析用靶子可以使用Cu、Mo、Fe、Co、W、Ag等，計(jì)算晶格常數(shù)時(shí)使用由這些靶產(chǎn)生的Kα1射線、Lα1射線的X衍射射線。其中最好使用銅靶，使用由Kα1射線所得到的X衍射射線。Fe等X射線的衍射峰強(qiáng)度較低，有可能影響到晶格常數(shù)的計(jì)算精確度。另外，使用Kα1的情況下，盡管照射試樣的X射線用Kα射線也行，單獨(dú)用CuKα1射線也行，但用Kα射線照射時(shí)，規(guī)定把產(chǎn)生的Kα射線分離成Kα1線和Kα2線，以Kα1線為X衍射射線，求出衍射角。測得的衍射角的值最好使用精密測定用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(高純度硅粉等)進(jìn)行校正后，再用于晶格常數(shù)的計(jì)算。
由測得的衍射角(θ)計(jì)算晶格常數(shù)按下述方法進(jìn)行。X射線衍射法測得的某晶面的衍射角(θ)和晶面間距(d)按如下布拉格公式計(jì)算。
公式12dsinθ＝λ另一方面，在立方晶中，假定對應(yīng)于該衍射角的氧化鈰型結(jié)晶的晶面的米勒指數(shù)為(hkl)，則晶面間距(d)和晶格常數(shù)(a)滿足以下關(guān)系式。
公式21d2=h2+k2+l2a2]]>因此，從公式1和公式2，可知衍射角(θ)和晶格常數(shù)(a)滿足以下關(guān)系式，所以從某一衍射就可以求出晶格常數(shù)。
公式3a=λ2sinθh2+k2+l2]]>例如，在計(jì)算(111)面的峰的衍射角(θ)時(shí)，因?yàn)閔＝k＝1，所以，晶格常數(shù)可由下式算出。
公式4a=λ2sinθ3]]>對附圖的簡單說明

圖1是實(shí)施方式1的鈰系研磨材料的X射線衍射圖譜。圖2是比較例的鈰系研磨材料的X射線衍射圖譜。
發(fā)明的實(shí)施方式以下，對本發(fā)明的最佳實(shí)施方式的比較例進(jìn)行說明。
實(shí)施方式1混合TREO為90重量％、TREO中的氧化鈰含量為70重量％的氧化稀土1kg和水1升，調(diào)成漿液，把此漿液放入裝有直徑5mm鋼球的濕式球磨機(jī)(容量5升)中，粉碎3小時(shí)，磨成由平均粒徑(微痕量法D50(累積50％粒徑))1μm的粉體組成的漿液。然后，在此漿液中添加1摩爾/升的氟化銨溶液3升，用純水洗凈后過濾得到濾餅。接著，將此濾餅干燥后在920℃下焙燒3小時(shí)，再次粉碎后分級，得到鈰系研磨材料。該鈰系研磨材料的氟含量為5.2％。
然后，對以上制得的鈰系研磨材料進(jìn)行X射線衍射分析，求得氧化鈰的晶格常數(shù)。取適量實(shí)施方式1的鈰系研磨材料，放入試樣托架中，使試樣面與托架面保持一致而均勻充填，置于X射線衍射分析儀中，得到X射線衍射圖譜。這時(shí)的入射X射線是CuKα射線，X衍射射線以CuKα1射線為基準(zhǔn)。將所得到的X射線衍射圖與各種稀土類化合物的標(biāo)準(zhǔn)峰進(jìn)行比較，鑒定各峰所表示的化合物。圖1是本實(shí)施方式制得的鈰系研磨材料的X射線衍射圖譜。在圖1中，主峰是氧化鈰型結(jié)晶((111)面)，作為LnOF，鑭(La)化合物L(fēng)aOF的峰比較明顯。從該氧化鈰(111)的峰位置(2θ)所顯示的衍射角，求得氧化鈰的晶格常數(shù)為0.546nm。
實(shí)施方式2～實(shí)施方式6與實(shí)施方式1同樣，采用氧化稀土作為原料，通過與實(shí)施方式1相同的方法進(jìn)行粉碎和干燥后，使氟化銨溶液的添加量及焙燒溫度在一定的范圍內(nèi)變化，制得5種類型的鈰系研磨材料。然后，與實(shí)施方式1同樣，對這些研磨材料進(jìn)行X射線衍射分析，算出晶格常數(shù)。其結(jié)果列于表1。
表1

比較例1作為實(shí)施方式1的比較例，與實(shí)施方式1同樣，以氧化稀土為原料制得晶格常數(shù)不同的鈰系研磨材料，并進(jìn)行X射線衍射分析。與實(shí)施方式1同樣，粉碎氧化稀土后，添加1摩爾/升的氟化銨溶液4.5升，將焙燒溫度定為990℃，制得鈰系研磨材料。該鈰系研磨材料的氟含量為7.8％。
然后，與實(shí)施方式1～6同樣，對比較例1的研磨材料進(jìn)行X射線衍射分析，得到圖2所示的衍射圖譜。從該比較例的X射線衍射圖譜可看出，與圖1同樣觀察到除氧化鈰、LaOF的峰之外，還有作為稀土類氟化物的氟化鑭(LaF3)的峰。求得氧化鈰的晶格常數(shù)為0.543nm。比較例2～4改變氟化銨溶液的添加量和焙燒溫度，制得3種鈰系研磨材料。然后對這些研磨材料進(jìn)行X射線衍射分析，求得晶格常數(shù)。其結(jié)果列于表2。
表2

使用以上實(shí)施方式1～6和比較例1～4的鈰系研磨材料，進(jìn)行玻璃材料的研磨，測定研磨值，并比較評估研磨面。首先，把各研磨材料分散在水中，配成10重量％的研磨材料漿液。在研磨試驗(yàn)中，用攪拌機(jī)長時(shí)間攪拌該研磨材料漿液，不讓研磨材料沉降。
玻璃材料的研磨使用高速研磨機(jī)，用65mmφ的硼硅酸玻璃(BK7)作為被研磨材料，用聚氨酯制研磨罐進(jìn)行研磨。研磨條件是把料漿濃度為15重量％的研磨材料漿液以5mL/min的速度供給，對研磨面的壓力為2.9MPa(30kg/cm2)，研磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為3000rpm，研磨時(shí)間為1分鐘。研磨后的玻璃材料用純水洗凈，在無塵狀態(tài)下干燥。
該評估試驗(yàn)中的研磨值的測定是通過測定研磨前后的玻璃重量，求出因研磨造成的重量減少，并把它換算成厚度，以其表示為研磨值。另外，對研磨面的加工評估是以研磨表面有無刮痕、研磨粒子有無殘留在研磨面表面作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評估的。具體就是用30萬勒可斯的鹵素?zé)魧ρ心ズ蟮牟ＡП砻孢M(jìn)行照射，用透視法和反射法觀察玻璃表面。根據(jù)刮痕程度(大小)和數(shù)量算出分?jǐn)?shù)，用從100分滿分進(jìn)行扣分的方式來評估刮痕情況。該評估結(jié)果列于表3。
表3

從此結(jié)果可以看出，研磨值隨晶格常數(shù)的增加而減少，晶格常數(shù)在0.558nm(實(shí)施方式6)以上的研磨材料不能得到25μm以上的研磨值。此外，晶格常數(shù)為0.546nm(實(shí)施方式1)的研磨材料的研磨值最高，研磨面的狀態(tài)也最好。
與此相反，比較例1和比較例2的研磨材料的氟含量都在0.5～10重量％的范圍內(nèi)。但是，比較例1的晶格常數(shù)為0.543nm，比較小，可見研磨值最高但出現(xiàn)較多刮痕。另外，比較例2的晶格常數(shù)為0.562nm，比較大，刮痕雖少，但未得到足夠的研磨值。比較例3和比較例4的研磨材料，其晶格常數(shù)都在0.544～0.560nm的范圍內(nèi)，氟含量低的研磨材料(比較例3)雖無刮痕出現(xiàn)，但研磨值很小，氟含量高的研磨材料(比較例4)則出現(xiàn)較多刮痕。
可以認(rèn)為，這種實(shí)施方式1～6和比較例1～4的差別就是由LaOF的量引起的，其量對研磨值的大小產(chǎn)生影響。另外，從比較例1的X射線衍射分析結(jié)果可知，有氟化鑭存在，比較例中殘留的氟化鑭正是引起刮痕的主要原因。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本申請的權(quán)利要求1記載的發(fā)明，通過將氟含量控制在0.5～10重量％的范圍內(nèi)，晶格常數(shù)控制在0.544～0.560nm的范圍內(nèi)，在具有高切削性的同時(shí)，還可以得到精度高的研磨面。
另外，本申請的權(quán)利要求2記載的發(fā)明，通過測定氧化鈰的晶格常數(shù)，可以在短時(shí)間內(nèi)高效率地評估鈰系研磨材料的研磨特性，進(jìn)行質(zhì)量管理。這種方法尤其適合于原料和制造條件都未知的鈰系研磨材料，或者原料和制造條件雖然都已知、但要對現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行改造試制新型研磨材料的情況，不用進(jìn)行研磨試驗(yàn)就能簡單地預(yù)測研磨特性，進(jìn)行質(zhì)量評估。
本發(fā)明的鈰系研磨材料在具有高切削性的同時(shí)，還能形成高精度的研磨面，所以，可以不僅用于各種玻璃材料的研磨，還特別適用于硬盤等磁性記錄媒體用玻璃、液晶顯示器(LCD)的玻璃基板等電氣電子產(chǎn)品中的被研磨面的研磨。另外，鈰系研磨材料的評估方法最適合于本發(fā)明的制造鈰系研磨材料時(shí)的研磨特性評估和質(zhì)量管理。
權(quán)利要求
1.鈰系研磨材料，所述研磨材料中含有40重量％以上的氧化鈰(與全部稀土類氧化物的比例)，其特征在于，對應(yīng)于鈰系研磨材料的重量，含有以原子重量換算的0.5～10重量％的氟，同時(shí)還含有由粉末X射線衍射法測得的晶格常數(shù)在0.544～0.560nm的范圍內(nèi)的結(jié)晶構(gòu)成的研磨粒子。
2.鈰系研磨材料的評估方法，其特征在于，取作為評估對象的鈰系研磨材料，用粉末X射線衍射法對所取鈰系研磨材料進(jìn)行分析，從下述各區(qū)域出現(xiàn)的最大峰中求出至少1個(gè)最大峰的衍射角(θ)，再由此計(jì)算出構(gòu)成研磨粒子的結(jié)晶的晶格常數(shù)，(a)2θ＝A1°～A2°(b)2θ＝B°±3.0°(c)2θ＝C°±3.0°(d)2θ＝D°±3.0°若設(shè)定粉末X射線衍射法使用的X射線波長為λ(nm)，則上式中的A1、A2、B、C、D由下式表示A1＝360÷π×sin-1(1.127174×λ)A2＝360÷π×sin-1(3.245569×λ)B＝360÷π×sin-1(1.843583×λ)C＝360÷π×sin-1(2.588335×λ)D＝360÷π×sin-1(3.047405×λ)
3.如權(quán)利要求2所述的鈰系研磨材料的評估方法，其特征還在于，進(jìn)行粉末X射線衍射分析時(shí)所用的靶為銅靶，以CuKα1射線產(chǎn)生的X衍射射線為基礎(chǔ)求出衍射角，再計(jì)算出晶格常數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明旨在提供一種能形成高精度的研磨面、切削性良好的鈰系研磨材料。還提供一種能比較簡易地評價(jià)鈰系研磨材料的方法。為了達(dá)到上述目的，使含有40重量％以上(與全部稀土類氧化物的比例)氧化鈰的鈰系研磨材料中，對應(yīng)于鈰系研磨材料的重量含有以原子重量換算的0.5～10重量％的氟，同時(shí)還含有由粉末X射線衍射法測得的晶格常數(shù)為0.544～0.560nm的結(jié)晶構(gòu)成的研磨粒子。本發(fā)明的鈰系研磨材料的評價(jià)方法是取作為評價(jià)對象的鈰系研磨材料，用粉末X射線衍射法對其進(jìn)行分析，從規(guī)定的四個(gè)不同區(qū)域出現(xiàn)的最大峰中，求出至少1個(gè)最大峰的衍射角(θ)，再由此算出構(gòu)成研磨粒子的結(jié)晶的晶格常數(shù)。
文檔編號G01N23/20GK1400995SQ01804918
公開日2003年3月5日 申請日期2001年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月13日
發(fā)明者山崎秀彥, 內(nèi)野義嗣, 高橋和明 申請人:三井金屬鉱業(yè)株式會社