什么是拋光？拋光就是把物體粗糙的表面變得光滑。拋光的原理大致可以歸納為三種理論：機械去除理論、化學作用理論、熱的表面流動理論。

一、稀土拋光的三種理論

機械去除理論

1

機械去除理論認為：①拋光是研磨的繼續，拋光與研磨的本質是相同的，都是尖硬的磨料顆粒對玻璃表面進行微小切削作用的結果。②由于拋光是用較細顆粒的拋光劑，所以微小切削作用可以在分子范圍內進行。由于拋光模與工件表面相互吻合，拋光時切向力特別大，因此使玻璃表面的凹凸結構被切削掉，逐漸形成光滑的表面。

化學作用理論

2

化學作用理論認為：拋光過程是在玻璃表層、拋光劑、拋光模和水的作用下，發生錯綜復雜的化學過程。主要是玻璃表面發生的水解過程，是水解生成物——硅酸凝膠薄膜不斷生成和不斷刮除的過程。

熱的表面流動理論

3

熱的表面流動理論認為：玻璃表面由于高壓和相對運動，摩擦生熱使表面產生塑性流動，凸起的部分將凹陷填平，形成光滑的拋光表面。

拋光粉就是拋光過程中用的粉狀磨介，通常由氧化鈰、氧化鋁、氧化硅、氧化鐵、氧化鋯、氧化鉻等組份組成。不同的材料的硬度不同，在水中的化學性質也不同，因此使用場合各不相同。鈰基稀土拋光粉是較為重要的拋光粉產品之一。因其具有切削能力強，拋光時間短、拋光精度高、操作環境清潔等優點，故比其他拋光粉（如Fe2O3紅粉）的使用效果佳，而被人們稱為"拋光粉之王"。

二、稀土拋光粉分類

稀土拋光粉的主要成分是CeO2,據其CeO2量的高低可將鈰拋光粉分為兩大類：一類是CeO2含量高的價高質優的高鈰拋光粉，一般CeO2/TREO≥80%；一類是CeO2含量低的廉價的低鈰拋光粉，其鈰含量在50%左右，或者低于50%,其余由La2O3,Nd2O3,Pr6O11組成。

備注：TREO（TotalRare Earth Oxides ）是稀土氧化物總量的意思。

對于高鈰拋光粉來講，氧化鈰的品位越高，拋光能力越大，使用壽命也增加，特別是硬質玻璃長時間循環拋光時（石英、光學鏡頭等），以使用高品位的鈰拋光粉為宜。

圖2 高鈰拋光粉可用于光學鏡頭等材料的拋光處理

低鈰拋光粉一般含有50%左右的CeO2,其余50%為La2O3SO3,Nd2O3SO3,Pr6O11SO3等堿性無水硫酸鹽或LaOF、NdOF、PrOF等堿性氟化物，此類拋光粉特點是成本低及初始拋光能力與高鈰拋光粉比幾乎沒有兩樣，因而廣泛用于平板玻璃、顯像管玻璃、眼鏡片等的玻璃拋光，但使用壽命難免要比高鈰拋光粉低。

圖3 低鈰拋光粉可用于眼鏡片拋光

三、稀土拋光粉的粒度及粒度分布對拋光粉性能的影響

對于一定組分和加工工藝的拋光粉，平均顆粒尺寸越大，則玻璃磨削速度和表面粗糙度越大。在大多數情況下，顆粒尺寸約為4μm的拋光粉磨削速度最大。相反地，如果拋光粉顆粒平均粒度較小，則磨削量減少，磨削速度降低，玻璃表面平整度提高，標準拋光粉一般有較窄的粒度分布，太細和太粗的顆粒很少，無大顆粒的拋光粉能拋光出高質量的表面，而細顆粒少的拋光粉能提高磨削速度。

稀土拋光粉生產技術屬于微粉工程技術，稀土拋光粉屬于超細粉體，國際上一般將超細粉體分3種：納米級（1nm~100nm）；亞微米級（100nm~1μm）；微米級（1μm~100μm），據此分類方法，稀土拋光粉可以分為：納米級稀土拋光粉、亞微米級稀土拋光粉及微米級稀土拋光粉3類，通常我們使用的稀土拋光粉一般為微米級，其粒度分布在1μm~10μm之間，稀土拋光粉根據其物理化學性質一般使用在玻璃拋光的最后工序，進行精磨，因此其粒度分布一般不大于10μm,粒度大于10μm的拋光粉（包括稀土拋光粉）大多用在玻璃加工初期的粗磨。小于1μm的亞微米級稀土拋光粉，由于在液晶顯示器與電腦光盤領域的應用逐漸受到重視，產量逐年提高。納米級稀土拋光粉目前也已經問世，隨著現代科學技術的發展，其應用前景不可預測。

四、稀土拋光粉原料

目前，我國生產鈰系稀土拋光粉的原料有下列幾種：

1）氧化鈰（CeO2），由混合稀土鹽類經分離后所得（w(CeO2)=99%）；

2）混合稀土氫氧化物(RE(OH)3)，為稀土精礦(w(REO)≥50%)化學處理后的中間原料(w(REO)=65%,w(CeO2)≥48%)；

3）混合氯化稀土（RECl3），從混合氯化稀土中萃取分離得到的少銪氯化稀土，主要含La,Ce,Pr和Nd,w(REO)≥45%,w(CeO2)≥50%)；

4）高品位稀土精礦(w(REO)≥60%,w(CeO2)≥48%)，有內蒙古包頭混合型稀土精礦，山東微山和四川冕寧的氟碳鈰礦精礦。

以上原料中除第1種外，第2,3,4種均含輕稀土（w（REO）≈98%），且以CeO2為主，w（CeO2）為48%~50%。我國具有豐富的鈰資源，據測算，其工業儲量約為1800萬噸（以CeO2計），是我國獨有的一大優勢，并可促進我國稀土工業繼續高速發展。