抛光粉的加工生产

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—铁红粉相比，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 *** 作环境。例如用氧化铈抛光粉抛光透镜，一分钟完成的工作量，如用氧化铁抛光粉则需要30～60分钟。稀土抛光粉因其独特的化学机械作用原理而带来的高抛光效率，成为玻璃抛光材料的首选，被广泛用于镜片、光学元件（透镜、棱镜）、彩电玻壳、平板显示器用电子玻璃、硅片、磁盘玻璃基片等产品的抛光加工。

根据铈含量的不同，稀土抛光粉可分为高铈（>90%）、富铈（>70%)和低铈（<70%）三种。根据其应用领域的不同，稀土抛光粉产品可分为微米级、亚微米级、纳米级三类。 对氧化铈抛光机理的解释主要有以下几种学说：

（1)化学学说，即抛光过程是水、抛光剂、抛光模材料和玻璃之间化学作用的结果；

(2)纯机械作用学说，即抛光是研磨过程的继续；

(3)流变作用学说，即摩檫热使玻璃表面产生塑性变形和流动，或者是热软化以致熔融而产生流动，抛光过程是玻璃表面分子重新分布而形成平整表面的过程；

(4)机械、物理化学学说，即抛光过程是一机械的、物理化学作用的综合过程；许多专家认为，抛光是一机械的、物理化学的、化学的综合，其中机械作用是基本的，化学作用是重要的，而流变现象是存在的。氧化铈是极有效的抛光用化合物，因为它能用化学分解和机械摩擦二种形式同时抛光玻璃。在抛光过程中，氧化铈抛光粉有两种作用，即机械作用与胶体化学作用，这两种作用是同时出现的。抛光的初始阶段，是CeO2去除表面凹凸层的过程，因而呈现出新的抛光面，这时机械作用是主要的。同时，由于抛光混合物中有水，在抛光过程中形成H3O+ 离子，在玻璃表面H3O+离子与Na+离子相互交换而与玻璃形成水解化合物；同时由于CeO2抛光剂具有多价的性质，Ce（III）/Ce（IV）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（…Ce-O-Si…）络合物而被除去。 有以下三个方面：

原料选用：

生产抛光粉的原料按含铈量分为三种：高铈抛光粉用硝酸铈或氯化铈生产，硝酸铈生产的抛光粉颗粒性能更好；富铈抛光粉采用镧铈氯化物生产，所得抛光粉为白色；低铈抛光粉采用混合碳酸稀土或氟碳铈矿生产，颜色为棕红色。

沉淀方式：

沉淀过程决定了抛光粉晶粒的大小和形状，最终影响稀土抛光粉的抛光速度、耐磨性、流动性等应用性能。可采用草酸和碳酸氢铵两种沉淀剂生产抛光粉，草酸盐得到的抛光粉具有单晶结构，粉体具有良好的流动性，易于沉降，便用水力方法进行分级；碳酸盐得到的抛光粉呈片状团聚体结构，悬浮性较好，但耐磨性、流动性不如草酸盐生产的抛光粉，但因生产成本较低而得到广泛采用。

分级方式：

抛光粉在应用前均需进行分级，一般有水力沉降、湿式筛分、干式筛分、水力悬流分级、气流分级等方式。草酸盐生产的抛光粉一般采用湿式筛分或水力悬流分级；碳酸盐制得的抛光粉大多采用气流分级方式实现。 颗粒大小：决定了抛光精度和速度，一般用目数和平均颗粒大小来表征。过筛目数反映了最大颗粒的大小，平均粒度决定了抛光粉颗粒大小的整体水平。

硬度：硬度大的颗粒具有较快的切削率，加入助磨剂也可以提高切削率。

悬浮性：高速抛光要求抛光粉具有较好的悬浮性，颗粒形状和大小对悬浮性有较大影响，片状的抛光粉以及小颗粒的抛光粉的悬浮性较好。悬浮性的提高也可以通过加入悬浮剂来实现。

颗粒结构：颗粒结构是团聚体颗粒还是单晶颗粒决定了抛光粉的耐磨性和流动性。团聚体颗粒在抛光过程中会破碎，从而导致耐磨性下降，单晶颗粒具有好的耐磨性和流动性。

颜色：与原料中的镨含量和温度有关，镨含量越高，抛光粉越显棕红色。低铈抛光粉中含有大量的镨，因而显棕红色。对纯氧化铈抛光粉，焙烧温度高，抛光粉的颜色偏白红，温度低，颜色偏浅黄。

全球的稀土抛光粉生产总量约为2万吨，生产厂家主要有四种类型：光学辅料公司、磨料磨具公司、稀土冶金公司、化工材料公司。其中，光学辅料公司的生产量最小，在2000吨以下，磨料磨具行业最大，在7000吨左右，稀土行业和化工行业各生产5000吨。我国的稀土抛光粉的生产量和应用量大抵相等，每年生产 1万吨左右，其中国内自用8000吨，出口2000吨。 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，与传统抛光粉—铁红粉相比，不污染环境，易于从沾着物上除去等优点。用氧化铈抛光粉抛光透镜，一分钟完成的工作量，如用氧化铁抛光粉则需要30～60分钟。所以，稀土抛光粉具有用量少、抛光速度快以及抛光效率高的优点。而且能改变抛光质量和 *** 作环境。一般稀土玻璃抛光粉主要用富铈氧化物。氧化铈之所以是极有效的抛光用化合物，是因为它能用化学分解和机械摩擦二种形式同时抛光玻璃。稀土铈抛光粉广泛用于照相机、摄影机镜头、电视显像管、眼镜片等的抛光。目前我国有稀土抛光粉厂几十家，生产规模上百吨的十余家。中外合资包头天骄清美稀土抛光粉有限公司是我国目前最大的稀土抛光粉厂之一，年生产能力1200吨，产品销往国内外。

在稀土抛光粉的消费中，日本是最大的消费者，每年约生产3550～4000吨抛光粉，产值35~40亿日元，还从法国、美国和中国进口部分抛光粉，其中最大的抛光粉消费市场是彩电阴极射线管。

90年代中期，日本阴极射线管的生产转向海外，而平面显示产品产量迅速增加，对铈基抛光粉的需求量也迅速增加，估计日本在液晶显示用平面显示器生产上消费的抛光粉约占其市场的50%。90年代以来，日本将其阴极射线管用抛光粉的生产技术和设备向海外转移，如：日本清美化学从1989年开始在海外生产阴极射线管用铈基抛光粉，1989年在台湾建立了一家独资企业，1990年投入生产，生产能力为每年1000吨，1997年又与我国包头钢铁公司合资在包头建立了一家专门生产彩电阴极射线管、电子管和平板玻璃抛光粉的企业，设计能力为每年1200吨，所用原料为高品位氟碳铈矿和富铈碳酸稀土，因此，新日本金属化学公司的阴极射线管用抛光粉因受来自中国大陆和台湾大量低价抛光粉的冲击，也有意从事用于液晶显示用高性能抛光粉的生产。东北金属化学公司计划专门从事光学镜头和液晶显示屏用抛光粉的生产，据悉，昭和电工计划投资5亿日元扩大其铈基抛光粉的生产能力，以满足电器设备和半导体装置等市场的需求，其独资公司东北金属化工公司将投资2.5亿日元以扩大铈基研磨剂的生产能力，其产品牌号为ROX，用于PC的液晶显示屏和硬盘的玻璃基体抛光，可望使其月产量达200吨，成为日本同行中的大户，其销售目标是2002年达20亿日元，昭和电工还将长野县投资2.5亿日元建一新厂，生产用于半导体的化学机械抛光粉，产品牌号为GPL，月产能力为200吨，2002年的销售额将达30亿日元。

白光发光材料除了可以降低在发光元件和电子器件中的应用成本外，还可以克服由于非本色平衡而产生的许多问题。为了观察这种光致发光现象，来自圣保罗大学研究团队在低温下进行了合成了钒酸锶（Sr10V6O25，SVO）材料。本文讨论了范德华力作为取向、诱导和色散相互作用的函数如何影响半导体的形态演化。根据实验数据和理论分析，首次提出了SVO结构的单元是复合的三个扭曲的[SrOx]（x=6、7和9）和两个扭曲的[VO4]。光致发光测量显示了有效的宽带发射，并观察到紫外光激发转化为可见光。发射色度表明，[SrOx]和[VO4]簇的结构紊乱可能导致CIE发射颜色的变化。相关论文以“Unraveling the Photoluminescence Properties of the Sr10V6O25 Structure Through Experimental and Theoretical Analyses”为题发表在The Journal of Physical Chemistry C 期刊上。

论文链接：

https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.0c02768

在商业白光出现后，寻找新型的彩色转换荧光粉，如白光发光二极管（WLEDs）一直是人们研究的热点。WLEDs半导体具有高效率、低功耗、稳定性好、颜色可调、对环境危害小等优点，在照明技术中占有优势。因此，WLEDs器件有取代传统灯具的趋势。 然而，由于红色和绿色荧光粉对蓝光的强烈再吸收导致发光效率低，因此，为WLEDs的再现而调制每种荧光粉颜色成为主要的挑战 。以这种方式，单组分白光荧光粉显示出发光效率和良好的显色指数。

根据文献，一种有效的方法是使用荧光粉，将紫外线激发辐射转换为覆盖整个可见光区域的宽带发射，因为这将减少LED中使用的荧光粉的类型，以及生产成本。钒酸盐家族一直被认为是有前途的LED，因为它们呈现出几乎覆盖整个可见光区域的宽带发射、高发光效率和优异的化学稳定性。近年来，由于钒酸盐的发光特性，人们对其结构进行了研究。鉴于钒酸盐具有VO43-基团的自激活发光特性，它们可以有效地将紫外辐射转化为可见光。

钒材料的发光机理已被证明是由VO2的2p轨道到V5+的3d轨道的电荷转移。钒化合物的光致发光（PL）强烈依赖于VO4四面体的变形程度，这受结构周围阳离子的类型和数量的影响，因为理想Td对称中的自旋选择规则所禁止的（3T1，3T2→1A1）跃迁部分被VO4四面体畸变引起的自旋轨道相互作用。通过取代网络修饰阳离子和改变结构晶格，获得了不同的光致发光。钒酸锶化合物作为发光材料具有广阔的应用前景，一些结构已被阐明与发光性质有关，如Sr2V2O7、Sr3V2O8和Sr6V2O11。Sr10V6O25结构的光学性质尚未报道，是本文的研究对象。为此，采用微波辅助水热（MAH）系统，在120℃下，以较短的合成时间合成了Sr10V6O25样品。

图1。用水热法获得Sr10V6O25样品的低倍和高倍SEM图像和尺寸分布直方图：（a-b）SVO_4，（c-d）SVO_8，（e-f）SVO_16和（g-h）SVO_32。

图2。Sr10V6O25的水热法合成时间及颗粒形成与生长方案。

（文：爱新觉罗星）

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Agilent实时荧光定量PCR仪(Mx3005P)

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1. 工作条件

1.1工作温度：室温

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1.4 工作电压：AC220V±10%,50HZ

2、技术参数

*2.1 激发光源： 石英卤钨灯,激发波长在350-750nm

*2.2 荧光检测器：光电倍增管PMT，发射波长在350-700nm，检测无边缘效应。

2.3 温度准确性：≤±0.25℃

*2.4 温度均一性：≤±0.25℃

*2.5 多色检测：五通道实时荧光定量检测,可同时检测五色荧光，其滤光片可根据客户要求配置或自由选择，无需内参。滤光片可以错配，可支持FRET。

2.6 可用探针和染料：支持常用的染料和化学试剂。TaqMan, FRET, Molecular Beacons, SYBR Green I,光交叉小于0.5%；染料为FAM/SYBR Green I,HEX/JOE/VIC,ROX/TEXAS RED, CY3,CY5,TET,NED/TAMRA均可使用

*2.7动力学范围：≥10个数量级

2.8 升降温方式：半导体加热制冷系统

2.9 样品容量：10-50ul

2.10 高通量实验平台：可同时进行96个反应，可以用96孔板、八联管、单管，试剂耗材开放

2.11 运行时间：具有快速定量PCR功能,在快速定量模式下40个循环运行时间≤50分钟

2.12 软件 *** 作界面友好，设计/运行/分析系统在同一软件 *** 作界面上，便于 *** 作；数据和图表可以采用excel/powerpoint/text/Image形式导出

2.13 仪器光学系统部分采用固化设计，仪器在搬动后不需要校正；在实验前，仪器可以自动进行光路校正光信号的传导与收集都通过光纤进行

2.14 反应过程中可实时分析数据，内置芯片可在断电或者连接中断时自动保存已有数据

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