지르코니아 폴리싱 매체 — 광학 렌즈, 사파이어 웨이퍼 및 금속 마감
지르코니아 폴리싱 분말과 슬러리는 콜로이드 실리카와 알루미나 연마재 사이의 중요한 계층을 차지합니다. 제어된 표면 마감으로 높은 제거율이 필요한 응용 분야에서 ZrO₂는 세리아의 희토류 비용 프리미엄 없이 경도, 형태 및 화학적 호환성의 최적 균형을 제공합니다.
폴리싱 연마재 비교
| 특성 | ZrO₂ (지르코니아) | CeO₂ (세리아) | Al₂O₃ (알루미나) |
|---|---|---|---|
| 모스 경도 | ~8.5 | ~6 | 9 |
| 메커니즘 | 기계적 + 약한 화학적 | 화학-기계적 (Ce³⁺/Ce⁴⁺ 산화환원) | 주로 기계적 |
| 유리에서의 제거율 | 중간-높음 | 높음 (화학적 보조) | 높음 (공격적) |
| 달성 가능한 표면 마감 | Ra 0.5–5 nm | Ra 0.3–2 nm | Ra 2–20 nm |
| 스크래치 위험 | 낮음-중간 | 낮음 | 중간-높음 |
| 기판 호환성 | 유리, 사파이어, 금속, 세라믹 | 유리, SiO₂ (금속 불가) | 금속, 경질 세라믹 |
| 비용 (상대적) | 중간 | 높음 (RE 공급 위험) | 낮음 |
| 공급 위험 | 낮음 | 높음 (희토류) | 없음 |
응용 분야
광학 유리 폴리싱
카메라 렌즈, 망원경 거울 및 레이저 광학의 중간 및 최종 폴리싱을 위한 지르코니아 분말 (d50 0.5–2.0 μm). 10–20 wt% 슬러리, pH 8–10으로 BK7 유리에서 Ra <2 nm으로 3–8 μm/min 제거율 달성.
사파이어 웨이퍼 폴리싱
다이아몬드 래핑과 콜로이드 실리카 CMP 사이의 반최종 폴리싱. ZrO₂ 경도 (8.5 모스)는 d50 0.3–1.0 μm에서 제어된 표면 손상으로 사파이어를 효율적으로 제거합니다. 일반적인 속도: C면 사파이어에서 1–3 μm/min.
스테인리스 스틸 및 금속 마감
매립 오염 없이 미러 폴리싱 (Ra <50 nm). ZrO₂는 스테인리스 스틸에 화학적으로 불활성이며, 등축 형태로 균일한 스크래치 패턴을 생성합니다. 펠트 휠에서 1500–3000 RPM으로 5–15 wt% 페이스트.
경질 세라믹 폴리싱
일치하거나 약간 낮은 경도는 알루미나, 질화규소 및 지르코니아 부품에서 깊은 표면 하 균열 없이 제거를 보장합니다.
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지르코니아 폴리싱 분말 사양
| 특성 | 단위 | 광학 등급 | 금속 마감 등급 |
|---|---|---|---|
| ZrO₂ 순도 | wt% | ≥99.5 | ≥99.0 |
| 결정 상 | — | 단사정계 | 단사정계 |
| 중앙 입자 크기 d50 | μm | 0.5–2.0 | 1.0–5.0 |
| BET 비표면적 | m²/g | 5–20 | 3–10 |
| Fe 함량 | ppm | <20 | <50 |
| 입자 형상 | — | 등축 / 원형 | 등축 / 원형 |
| 침전 안정성 (20 wt% 슬러리) | hr | >4 | >2 |
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