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一、稀土拋光粉，選Fe2O3還是CeO2？
人們最先使用的是 Fe2O3拋光粉，但是其拋光速度慢，鐵銹也導(dǎo)入了污染無法去除。
1933 年，稀土氧化物首次在歐洲被用作玻璃拋光材料，許多科研工作者多方面研究了稀土拋光粉的拋光質(zhì)量和拋光速率。因?yàn)殁嫽⊥翏伖夥劬哂协h(huán)保、高效的優(yōu)點(diǎn)，人們放棄了之前的氧化鐵拋光粉。
二、稀土拋光粉的“個(gè)人”簡介
1. 它是誰？
稀土拋光粉是指一種以氧化鈰為主體成分用于提高制品或零件表面光潔度的混合輕稀土氧化物的粉末。通常以氟碳鈰礦精礦或可溶性稀土鹽類為原料，經(jīng)化學(xué)法處理、灼燒、粉碎、篩分等過程制成。
稀土拋光材料具有粒度均勻、硬度適中、拋光效率高、使用壽命長、拋光質(zhì)量好、清潔環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，具有優(yōu)異的拋光效果，也被譽(yù)為“拋光粉之王”。
來源：山東鑫方園新材料科技有限公司官網(wǎng)
2. 它在哪兒——產(chǎn)業(yè)鏈
稀土拋光粉行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游原材料為稀土，目前我國稀土拋光材料的市場份額占拋光材料市場 85%以上，近些年，為保護(hù)和合理開發(fā)優(yōu)勢礦產(chǎn)資源，相關(guān)部門多次對部分礦種進(jìn)行保護(hù)性和限制性開發(fā)，稀土礦、鎢礦等都曾是我國特定礦種，實(shí)行開采總量控制，由于資源的有限性，我國稀土拋光粉行業(yè)面臨較大的上游行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。稀土拋光粉行業(yè)下游主要是光學(xué)玻璃、蓋板玻璃、電子元器件、智能手機(jī)等行業(yè)。
來源：智研咨詢，中國粉體網(wǎng)整理
3. 它的樣子——分類
當(dāng)前市場上流行的拋光粉，根據(jù)其含 CeO2的多少可以分成三類。
第一類是含有40%-70%稀土氧化物的低鈰拋光粉，二氧化鈰的含量大約為30%-65%。
第二類是含有80%-90%稀土氧化物的中鈰拋光粉，二氧化鈰的含量大約為40%-80%。
第三類是含有90%以上稀土氧化物的高鈰拋光粉，二氧化鈰含量大于80%，具
有粉體大小均勻，純度高，拋光時(shí)間較長的優(yōu)點(diǎn)，使用高鈰拋光粉拋光的玻璃無污染、表面均一，常應(yīng)用于半導(dǎo)體元件、光學(xué)鏡頭、精密光學(xué)儀器等元件的拋光。
來源：包頭天驕清美稀土拋光粉有限公司官網(wǎng)
4. 它有何用——應(yīng)用
稀土氧化物應(yīng)用于玻璃行業(yè)的拋光由來已久，其極高的拋光效率以及優(yōu)異的拋光效果使之成為該行業(yè)拋光的最優(yōu)之選。特別是在精密光學(xué)儀器的拋光方面，稀土拋光粉的拋光效率高、拋光效果好、操作環(huán)境清潔、污染小，這些優(yōu)點(diǎn)使其在精密光學(xué)儀器的拋光上有了“拋光粉之王”的美譽(yù)。
曲面顯示用蓋板玻璃 來源：四川旭虹光電科技有限紅四官網(wǎng)
將聚合物/無機(jī)物粒子包覆形成復(fù)合材料磨粒也是近些年稀土拋光粉的重要應(yīng)用。此外，鈰基稀土拋光粉在解決大尺寸硅片高表面平整度、高光滑度與高潔凈度這三個(gè)問題方面起到了關(guān)鍵作用。
超薄拋光硅片 來源：中硅半導(dǎo)體(揚(yáng)州)有限公司官網(wǎng)
三、稀土拋光粉的現(xiàn)在與未來
1. 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
20世紀(jì)30年代，歐美首先進(jìn)行了研究開發(fā)，利用稀土氧化物用作拋光粉來拋光玻璃。目前世界的稀土拋光粉生產(chǎn)商，大多集中在中國、日本、美國、法國、英國、韓國等國家。相比于其它國家，日本具有較強(qiáng)的優(yōu)勢，不但產(chǎn)量規(guī)模很大，同時(shí)也在全球客戶中取得了主要的市場占有率。
20世紀(jì)60年代開始，中國就開始大量生產(chǎn)稀土拋光粉，主要以混合稀土拋光粉、石膏石和純氧化鈰等為原料。到了 20 世紀(jì) 70 年代，稀土拋光粉已經(jīng)代替了常規(guī)的氧化鐵，用于玻璃打磨。20世紀(jì)90年代，中國稀土拋光粉材料的制備、應(yīng)用以及生產(chǎn)技術(shù)方面都獲得了長足的發(fā)展。稀土拋光材料領(lǐng)域出現(xiàn)了從傳統(tǒng)玻璃表面加工到光電子顯示產(chǎn)品的新發(fā)展，從傳統(tǒng)應(yīng)用到光電高科技應(yīng)用的改進(jìn)。在產(chǎn)量方面，國內(nèi)稀土拋光材料的應(yīng)用從20世紀(jì)80年代的不到40噸增加到2018年的3萬噸左右。2022 年，我國稀土拋光材料產(chǎn)量達(dá)到 3.73 萬噸，居世界第一。
來源：胡珊珊等，稀土拋光粉產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與前景，中國粉體網(wǎng)整理
2. 國內(nèi)企業(yè)發(fā)展情況
國內(nèi)稀土拋光粉生產(chǎn)商主要有凱盛科技、北方稀土、麥豐新材、廣州新稀、昊銳稀土、華明高納、鑫方園、佳鑫納米、榮瑞達(dá)、國瑞升等。其中凱盛科技是世界500強(qiáng)中國建材集團(tuán)以玻璃新材料為核心的科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)平臺。北方稀土是我國最早建立并發(fā)展壯大的國有控股稀土企業(yè)，實(shí)現(xiàn)了稀土上中下游一體化發(fā)展，構(gòu)筑了行業(yè)領(lǐng)先的全產(chǎn)業(yè)鏈競爭優(yōu)勢。麥豐新材主營業(yè)務(wù)為稀土拋光粉及拋光液，二氧化硅拋光液，氧化鋁拋光粉及拋光液，氧化鋯拋光粉及拋光液，稀土納米材料的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售。
來源：智研咨詢
3. 現(xiàn)存問題
（1）目前中低端的稀土拋光粉已經(jīng)無法適應(yīng)國內(nèi)外市場的需要。對于少數(shù)高檔稀土拋光粉的應(yīng)用來說，在半導(dǎo)體集成電路淺槽離技術(shù) (STI)方面，與外國相比具有一定的工藝差距。在關(guān)鍵部件的拋光中，主要依賴于進(jìn)口。
（2）稀土拋光粉的發(fā)展趨勢呈現(xiàn)兩極分化態(tài)勢。目前，中國的稀土及拋光粉行業(yè)發(fā)展不平衡，中小企業(yè)數(shù)量眾多，大型企業(yè)少。在國際市場上很難擁有競爭優(yōu)勢。而這些中小企業(yè)產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，導(dǎo)致競爭激烈、利潤較低。然而，少數(shù)大型企業(yè)仍繼續(xù)提高創(chuàng)新能力，優(yōu)化生產(chǎn)流程，提高產(chǎn)品質(zhì)量，并致力于服務(wù)高端領(lǐng)域，從而產(chǎn)生了兩極差異化。
（3）目前，新型稀土拋光材料的研究進(jìn)展相對緩慢，稀土材料拋光粉的技術(shù)問題主要表現(xiàn)為：生產(chǎn)工藝落后、粒徑控制技術(shù)不成熟、大顆粒及雜質(zhì)難以消除、晶型控制不完全、高端稀土拋光材料產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的穩(wěn)定性差。
4.未來發(fā)展
隨著我國的光電信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，稀土拋光粉的使用領(lǐng)域也在不斷改變，由傳統(tǒng)的電視顯像管用玻殼拋光等普通拋光，到了液晶顯示等更精確的電子光學(xué)設(shè)備用高性能拋光。
基于趨勢的研究，液晶顯示等中高端的電子光學(xué)設(shè)備生產(chǎn)工藝也是當(dāng)前稀土拋光粉的主要應(yīng)用研究熱點(diǎn)。日本昭和已經(jīng)實(shí)現(xiàn)電氣裝置、半導(dǎo)體器件拋光、電腦驅(qū)動(dòng)件拋光、玻璃基拋光、PC 及液晶拋光等的先進(jìn)技術(shù)，體現(xiàn)出了拋光粉材料在未來的發(fā)展趨勢。
高檔拋光粉的高附加值、經(jīng)濟(jì)效益強(qiáng)大，在我國高新科技領(lǐng)域中顯示出重要地位，具有廣闊的應(yīng)用前景。
參考來源：
[1] 董碩，稀土拋光粉廢料回收過程研究
[2] 中國粉體網(wǎng)、包頭科協(xié)、稀土信息、智研咨詢
[3] 山東鑫方園新材料科技有限公司
[4] 包頭天驕清美稀土拋光粉有限公司官網(wǎng)
[5] 四川旭虹光電科技有限紅四官網(wǎng)
[6] 馬翔宇等，拋光壓力和拋光墊硬度對PMMA-CeO2核殼復(fù)合磨粒拋光性能的影響
[7] 李啟厚等，超細(xì)粉體材料表面包覆技術(shù)的研究現(xiàn)狀
[8] 賈慧靈等，一種微波條件下氟化二氧化鈰拋光粉的制備方法
[9] 中硅半導(dǎo)體(揚(yáng)州)有限公司官網(wǎng)
[10] 胡珊珊等，稀土拋光粉產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與前景
[11] Wanying Wang et al. Composite particles with dendritic mesoporous-silica cores and nano-sized CeO2 shells and their application to abrasives in chemical mechanical polishing.
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山林）
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