光学玻璃抛光用稀土抛光粉的制备

牛娟娟

（甘肃稀土新材料股份有限公司，甘肃 白银 730922）

目前，我国稀土抛光粉的生产工艺主要是通过直接焙烧和筛选氟碳锑精矿制备，方法简单。生产成本低，在产品中存在放射性，同时产品中含有较多杂质，纯度较低，导致产品质量不尽如人意。以稀土氯化物为原料，经过改性，焙烧，筛分后，该方法生产的稀土抛光粉由于其加工难以控制。产品质量非常不稳定，杂质含量高，抛光效果差。从国内生产状况来看，主要是基于氟碳氯化镧和稀土材料的使用。此外，烘烤和分级系统不稳定，产品主要适用于某些低精度区域。国产产品主要用于光学玻璃的初步加工，而后续加工过程中主要采用的是进口抛光粉。

1 实验部分

对于抛光粉来说，应该满足抛光效率高，效果好，成本低等特点，现有工艺技术还不能满足以上特点，因此，需要对稀土抛光粉的生产工艺进行改造。以提高稀土抛光粉的质量。增加其实用性。在稀土抛光分的制备过程中，关键的步骤是选择合释的中间结合体，并选择适当的实验制备环境，同时，还要建立合适的焙烧系统，以保证生产出来的稀土抛光粉质量符合预期。通过合理的过程控制，我们尝试研究影响抛光粉质量的关键环节中的焙烧和分级过程。寻找一种工艺稳定，效率高的高性能稀土抛光粉，可用于光学仪器和设备等高档领域。来满足国内高档领域的要求。

1.1 实验方法

稀土碳酸盐经过煅烧和粉碎后，产品如下：7. 0（质量比），室温25℃，自动搅拌，自动上料，抛光Bak7光学平板玻璃

1.2 实验过程

本文列出了三个会影响稀土抛光粉制备质量的环境因素，分别为：A，焙烧温度;B，焙烧时间∶C，粒度分布将这三个影响因素分别处理，建立正交实验设计，分别确定三者的影响程度，准确找出影响稀土抛光粉制备质量的环境因素。需要三个层次来看其变化规律。

本文设计了三个层次的正交设计实验，以找出影响稀土抛光粉质量的环境因素。因为它是三级因子，所以使用三级正交表进行了总共9次试验。

1.3 煅烧温度对稀土抛光粉质量的影响

所得稀土抛光粉的研磨力列于稀土碳酸盐在不同温度下煅烧并且时间固定的情况。

图1

随着温度的升高，稀土抛光粉的质量不断提高，其研磨能力不断增强，而1050摄氏度为研磨能力峰值，在1050摄氏度之后，随着煅烧温度继续增加，抛光粉的抛光能力反转，又随着温度的增加而不断降低。这主要是因为当烘烤温度太低时抛光粉颗粒太软。非常容易破裂，导致抛光粉的机械研磨减少。另一方面，在单位抛光时间内，同时产生太多新鲜的活性颗粒破裂表面，只有一小部分可以与玻璃表面接触，其余部分在不使用的情况下被抛光浆料饱和，限制了抛光速度。然而，烘烤温度太高，使得抛光粉颗粒太硬，在研磨过程中不易破碎，并且不容易暴露颗粒的新鲜表面，并且晶格缺陷减少，导致减少它只能机械研磨玻璃表面，因此会影响抛光速度。因此，抛光效果受到影响。根据文献，抛光粉的高温淬火可以进一步提高其抛光效率。

1.4 烘烤时间对抛光粉抛光性能的影响

稀土碳酸盐在105℃下煅烧，在不同的烘烤时间获得的稀土抛光粉的研磨力。随着煅烧时间的延长，抛光粉的研磨力成比例地增加，但在煅烧时间达到3小时后，抛光速率不会显着变化。3小时后延长烧制时间对抛光能力没有太大影响。

研磨能力随着焙烧时间增长而不断增加，到了3分钟达到峰值，虽会出现缓慢的下降，因此本文建议将焙烧时间控制在3分钟左右。

1.5 粒度分析

使用Coulter激光粒度分析仪进行粒度分析。

1.6 抛光效率及效果测定

在用X D-1抛光机进行固定抛光的条件下，测量每单位时间的玻璃质量减少，并计算抛光粉的研磨力。并观察镜头表面和400，000 LUX灯下的划痕。

2 实验结果

可以看出，在A1 A2 A3所在的每组实验中，如通过范围分析所见，123 C水平分别出现一次。当因子A改变时，指数波动最大。确定最佳点的主要因素，并遵循高尧实用的原则，进行补充实验，以达到最佳的工艺效果。

2.1 粒度对稀土抛光粉抛光效果的影响程度

任何稀土抛光粉都具有适合于不同领域抛光的粒度范围。

可以看出，通过该试验获得的稀土抛光粉具有均匀的粒度分布，并且在确保良好的抛光效果的同时确保了高抛光效率。理想的光学领域抛光，在LUX灯下检查由这些产品研磨的光学透镜，并且透镜表面光滑且不均匀。根据文献，氧化钇的晶形是面心立方晶体，而红色粉末是六方晶体。这种结构活跃度较高，适合抛光，因此抛光效果较好。同时，颗粒的形状是不规则的并且具有许多角度，适合于机械研磨。

2.2 抛光粉中杂质对抛光效果的影响

抛光粉中杂志的存在会对光学玻璃产生较大的影响，由于抛光分钟的杂质部分硬度、粒度都较抛光粉颗粒相比大，因此会砸光学玻璃上产生划痕，由于光学玻璃的抛光是最后一个步骤，在此之后不再进行加工，因此在抛光过程中产生的划痕会导致玻璃质量变差。为了减少稀土抛光粉中的杂质，应该尽量避免机械夹杂物进入产品，并避免过度烧结和设备中的金属颗粒，从磨削过程，即使非常少量的杂质也是有害的，应该在生产过程中加以控制。

3 稀土抛光粉的应用

稀土抛光粉在抛光光学玻璃方面起到了很大的作用，其应用范围和领域也在不断增加。全世界已达到11500吨，日本在2000年销售了5000吨氧化钇，其中用于抛光的稀土抛光粉是最大的。在稀土产品消费总量中，稀土抛光粉排名第二，具有极大的应用市场。

抛光阴极射线管玻璃：近年来，由于电子工业用高粱抛光粉的发展，稀土抛光粉的消费趋势有所改善。在过去两年中，对特种抛光粉的需求以每年超过100%的速度增长。日本青梅化工有限公司是日本旭硝子株式会社的子公司，其稀土抛光粉优先供应给朝日玻璃的抛光阴极射线管。1995年，青梅化工与中国最大的稀土生产商包头钢铁（集团）有限公司合作。在包头市成立中日合资包头天骄青梅稀土抛光粉有限公司。稀土抛光粉的生产量为每年1200吨。近年来，公司在生产技术引进方面大胆创新，开发了 H-500， Lce， Tce， TE等4个系列，在美国，欧洲，韩国，中国，有国内和区域生产阴极射线管稀土抛光粉的企业，2000年的年产量约为2000吨。用于光学玻璃抛光方面，稀土抛光粉拥有广大的市场。估计每年为750 t。光学玻璃包括用于眼科镜片，照相机，复印机，望远镜，分析仪器和半导体器件的精密镜片。

4 结语

本文介绍了影响抛光粉质量的关键环节中的焙烧和分级过程，并对稀土抛光粉的生产工艺进行改造，可以找到最佳的工艺条件。设计了三个层次的正交设计实验，研究焙烧温度，焙烧时间，粒度分布对稀土抛光粉制备的影响。研究得出了1050摄氏度、3min是制备稀土抛光粉的较好环境影响因素。为后续生产提供了新思路。光学玻璃包括用于眼科镜片，照相机，复印机，望远镜，分析仪器和半导体器件的精密镜片。利用高质量的光学抛光粉，有助于这些产品的高效生产。