那一年，小編還在一個(gè)陶瓷廠搬磚，當(dāng)時(shí)有一個(gè)陶瓷部件要帶出去參展，這個(gè)陶瓷部件表面上稍微有了點(diǎn)污漬，于是領(lǐng)導(dǎo)委以重任，安排小編將其擦洗干凈。由于當(dāng)時(shí)沒(méi)有專(zhuān)用的清洗劑，于是年輕的小編傻乎乎的用抹布和洗衣粉開(kāi)始了一頓猛如虎的操作，事與愿違，污漬非但沒(méi)有洗凈，反而越洗越臟。
此時(shí)，一位老師傅恰從此過(guò)，抓過(guò)來(lái)一把氧化鋁粉輕輕地對(duì)小編說(shuō)：“有鋁粉，沒(méi)污漬”。奇跡出現(xiàn)了，用氧化鋁粉一番摩擦清洗后，陶瓷部件竟然頓時(shí)“立白-立刻靚麗潔白”。
在領(lǐng)會(huì)到小編敬佩中夾雜驚奇的心情后，老師傅深藏功名揚(yáng)長(zhǎng)而去，留下小編佇立在水龍頭前不禁遐想，氧化鋁粉有如此功效，那用它來(lái)拋光清洗一下小編那長(zhǎng)滿(mǎn)青春痘像潑了一臉八寶粥的臉，效果應(yīng)該非常棒！
這是一個(gè)真實(shí)的故事，后來(lái)小編學(xué)習(xí)了解到，原來(lái)氧化鋁粉具有非常好的研磨拋光作用，很多人都在研究它。言歸正傳，接下來(lái)我們就來(lái)了解下氧化鋁粉的拋光作用吧。
CMP和拋光液
我們先來(lái)了解一下CMP和拋光液，CMP是化學(xué)機(jī)械拋光的簡(jiǎn)稱(chēng)，而拋光液是CMP技術(shù)中的關(guān)鍵，拋光液主要由磨料、溶劑和添加劑組成，其種類(lèi)、性質(zhì)、粒徑大小、顆粒分散度及穩(wěn)定性等與最終拋光效果緊密相關(guān)。目前市場(chǎng)上使用最為廣泛的幾種磨料是 SiO2 、CeO2 、Al2O3。
（圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)）
SiO2拋光液選擇性、分散性好，機(jī)械磨損性能較好，化學(xué)性質(zhì)活潑，并且清洗過(guò)程處理較容易；缺點(diǎn)為在拋光過(guò)程中易產(chǎn)生凝膠，對(duì)硬底材料拋光速率低。
CeO2拋光液的優(yōu)點(diǎn)是拋光速率高，材料去除速率高； 缺點(diǎn)是黏度大、易劃傷，且選擇性不好，后續(xù)清洗困難。
氧化鋁研磨拋光液因?yàn)樗砻婕?xì)膩、質(zhì)地堅(jiān)硬、密度高、耐磨性好、耐腐蝕等特點(diǎn)，所以它能適用于多種材質(zhì)工件的表面研磨拋光處理，在工件的表面研磨拋光處理中用途廣泛。
隨著LED行業(yè)的發(fā)展，藍(lán)寶石襯底的需求日益增長(zhǎng)，Al2O3拋光液在CMP中的應(yīng)用顯得更為重要。
制備方法
1、固相法
固相法中的硫酸鋁銨熱解法、改良拜爾法、爆炸法等是比較成熟的制備方法。熱解法是在空氣中使硫酸鋁銨熱分解，以獲得性能良好的 Al2O3粉末；改良拜爾法則利用硫酸鈉溶液中和、老化得到氫氧化鋁，之后進(jìn)行脫鈉、熱分解，進(jìn)而獲得納米氧化鋁；爆炸法是通過(guò)炸藥爆炸、放電爆炸釋放的強(qiáng)能量控制氧化鋁成型的方法。
固相法制備超細(xì)粉末的流程簡(jiǎn)單，無(wú)需溶劑，產(chǎn)率較高，但生成的粉末易產(chǎn)生團(tuán)聚，且粒度不易控制，難以得到分布均勻的小粒徑的高質(zhì)量納米粉體。
2、氣相法
氣相法主要有化學(xué)氣相沉淀法，通過(guò)加熱等方式改變物質(zhì)形態(tài)，在氣體狀態(tài)下發(fā)生反應(yīng)，之后在冷卻過(guò)程中形成顆粒。氣相法的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)條件可以控制、產(chǎn)物易精制，顆粒分散性好、粒徑小、分布窄，但產(chǎn)出率低，粉末難收集。
3、液相法
水解法是將異丙仲丁醇或異丙醇鋁的醇溶液加入水中水解，通過(guò)控制水解產(chǎn)物的縮聚過(guò)程控制產(chǎn)生的顆粒大小，經(jīng)過(guò)高溫煅燒制得納米氧化鋁。
噴霧干燥法是將金屬鹽溶液以霧狀噴入高溫環(huán)境中，蒸發(fā)和金屬熱分解析出固相，直接得到納米氧化鋁。
溶膠凝膠法是將金屬醇鹽溶于有機(jī)溶劑中，通過(guò)蒸餾使醇鹽水解、聚合形成溶膠, 溶膠中加入水分變成凝膠。凝膠在真空狀態(tài)下低溫干燥，得到疏松的干凝膠，之后高溫煅燒得到納米氧化鋁粉末。
氧化鋁拋光液的穩(wěn)定性
氧化鋁拋光液也是有缺點(diǎn)的，它的缺點(diǎn)在于選擇性低、分散穩(wěn)定性不好、易團(tuán)聚等會(huì)導(dǎo)致拋光面出現(xiàn)劃痕。
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1、團(tuán)聚問(wèn)題
氧化鋁拋光液是用于樣品的最終拋光，目的是為了去除肉眼看不見(jiàn)的表面變形層，為使用高倍物鏡、偏振光、微分干涉對(duì)比來(lái)評(píng)價(jià)樣品，或者使用EBSD技術(shù)時(shí)，能提供無(wú)變形的產(chǎn)品表面。因此對(duì)氧化鋁拋光液的品質(zhì)要求是很高的。用于純粹機(jī)械拋光的氧化鋁拋光液是不允許團(tuán)聚的，一定要有好的分散性才好，這樣才能高效地去除材料，達(dá)到優(yōu)異的表面處理效果，否則會(huì)使拋光面出現(xiàn)劃痕。而很多氧化鋁拋光液總是沒(méi)有將團(tuán)聚問(wèn)題解決好，拋光工作帶來(lái)了難度。
2、改善方法
對(duì)納米氧化鋁表面改性的目的是提高顆粒表面規(guī)則度，減少拋光劃痕和凹坑，同時(shí)提高氧化鋁磨料分散度和拋光液穩(wěn)定性。常見(jiàn)的處理方法為利用偶聯(lián)劑、有機(jī)物、無(wú)機(jī)物等在硬度較高的氧化鋁粒子表面包覆一層較軟的物質(zhì)以減少拋光劃痕和凹坑等缺陷，進(jìn)而改善氧化鋁拋光液的穩(wěn)定性和分散性，同時(shí)能有效提高拋光磨料的耐磨性能。
參考來(lái)源：
[1]彭進(jìn)等.化學(xué)機(jī)械拋光液的發(fā)展現(xiàn)狀與研究方向
[2]吳俊星等.氧化鋁拋光液磨料制備及其穩(wěn)定性研究進(jìn)
[3]唐海紅等.納米氧化鋁的制備及應(yīng)用
[4]趙曉媛等.氧化鋁系化學(xué)機(jī)械拋光磨料的制備及顆粒分級(jí)
[5]尹良果.納米α-氧化鋁的制備及其改性
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