CN1464901A - 铈系研磨材料、其品质检验方法和制造方法 - Google Patents

铈系研磨材料、其品质检验方法和制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了铈系研磨材料的品质检验方法，该方法能对铈系研磨材料的研磨特性简便地进行品质检验。具体地说，该方法是使用X射线衍射测定法的品质检验方法，例如根据由对应于LnxOy的峰强A与对应于LnF3的峰强B求出的B/A来进行品质检验。本发明还提供了可获得具有给定研磨特性的铈系研磨材料的铈系研磨材料制造方法、以及具有与用途对应的给定研磨特性的铈系研磨材料。

Description

铈系研磨材料、其品质检验方法和制造方法
技术领域
本发明涉及铈系研磨材料的品质检验方法、铈系研磨材料的制造方法和铈系研磨材料。
背景技术
近年来，玻璃材料被用于各种用途。其中，特别是光盘和磁盘用玻璃基板、活动矩阵(active matrix)型LCD(液晶显示器)、液晶TV用滤色片、时钟、电子计算器、照相机用LCD、太阳能电池等的显示用玻璃基板、大规模集成电路(LSI)光掩膜玻璃基板、或者光学透镜等的玻璃基板和光学用透镜等都要求高精度的表面研磨。
通常，这些玻璃基板的表面研磨使用以稀土类氧化物、特别是氧化铈为主要组分的铈系研磨材料。氧化铈在玻璃研磨中的研磨效率比氧化锆和二氧化硅好数倍。
铈系研磨材料所用的原料通常有稀土金属碳酸盐、稀土金属氢氧化物、稀土金属草酸盐等的稀土金属原料，或者是它们经焙烧而得到的稀土金属氧化物原料。这些稀土金属原料通常是氟碳铈镧矿精矿或者其它含铈稀土金属类原料，因此可通过公知的化学处理除去一部分稀土金属(Nd(钕)、Pr(镨))和放射性物质等来制造。
以这种稀土金属碳酸盐和稀土金属氧化物为原料的铈系研磨材料可像下述那样制造。即，首先使原料形成浆液或湿式粉碎，再用无机酸处理，然后根据需要用氢氟酸或氟化铵等处理。所得的浆液经过滤、干燥后，进行焙烧。最后，经粉碎和分级，获得给定粒径的研磨材料。
而且，要求铈系研磨材料具有与用途对应的给定研磨特性。因此，测定制成的研磨材料的研磨特性等对于把握其研磨特性是必要的。例如，已知伴随着研磨材料的晶粒因焙烧而成长，研磨特性中重要的称为研磨值的研磨速度变大。但是，仅用由通常进行的粒度分布等测定求出的平均粒径难以确实把握研磨特性。所以，虽然根据需要实际进行研磨试验来检验研磨材料的品质，但在研磨试验中必需测量通过研磨被削去的被研磨体的重量以测定研磨值，为了确定伤痕还要并对被研磨面进行观察，很麻烦。因此，要求有简便的品质检验方法。此外，要是有可制成具有给定研磨特性的研磨材料的方法，就能大幅省去对制成的研磨材料进行检验等的麻烦，更有效地制造研磨材料，所以是好的。
本发明鉴于上述事实，以提供简便地对铈系研磨材料的研磨特性进行品质检验的铈系研磨材料的品质检验方法、可得到具有给定研磨特性的铈系研磨材料的铈系研磨材料制造方法、以及具有与用途对应的研磨特性的铈系研磨材料为目的。
附图简述
图1是研磨值与C/A的关系图。图2是显示研磨材料1的X射线衍射测定数据的图。图3是显示研磨材料6的X射线衍射测定数据的图。
发明内容
为解决这些课题，本发明以铈系研磨材料中所含的F(氟)为着眼点。主要用于提高切削性能而含有的F，根据其含量和焙烧温度，构成了决定研磨材料或其原料中结晶构造的物质。即，铈系研磨材料或其原料中含氟化合物的结晶构造通过X射线衍射(XRD)测定而了解到是下面这样的。
(1)焙烧前的原料中，以例如含F铈系稀土金属氧化物中的LnF3(例如LaF3：Ln为镧系元素，La为镧)、或含F铈系稀土金属类碳酸盐中的LnCO3F存在。
(2)含有LnCO3F的原料在焙烧时，离子半径大的Ln在固体溶液中的含量变小，以LnF3的形式排出，LnxOy的晶格收缩。由此使结晶相变化。例如，由X射线衍射鉴定是Ce0.5Nd0.5O1.75的物质变化为已鉴定是Ce0.75Nd0.25O1.875的结晶相。但是，鉴定是Ce0.5Nd0.5O1.75或Ce0.75Nd0.25O1.875的物质即使在Nd含量少的情况下，也在X射线衍射中构成主峰，因此推定为也含有相对于铈系研磨材料中的Ce通常为几十原子％(以原子数计为Ce含量的0.2～0.7倍左右的量)的La的氧化物。
(3)在焙烧温度高的情况下，排出的LnF3以LnOF相成长(例如，排出的LaF3以LaOF相成长)。这个变化是：氟含量越多，如果焙烧温度不是更高，就不能以LnOF相成长；而氟含量越少，在低温的焙烧温度下就能以LnOF相成长。
这里所述的Ln(镧系元素)包括La(镧)、Ce(铈)、Nd(钕)中至少一种以上的元素，LnF3例如是LaF3或CeF3，而LnOF例如是LaOF或CeOF。LnxOy通常满足3/2≤y/x≤2，例如是La2O3、CeO2、Ce0.5Nd0.5O1.75或Ce0.75Nd0.25O1.875。通常，La的含量按Ce含量为100原子％计，为5.0原子％～85原子％左右(以原子数计为Ce含量的0.05～0.85倍左右的量)，同时Nd的含量按Ce含量为100原子％计，是1.0原子％～50原子％左右(以原子数计为Ce含量的0.05～0.85倍左右的量)。
本发明人根据上述的X射线衍射测定结果，经更深入的反复研究，结果发现，对于含有F、并含有某种程度La或Nd的铈系研磨材料，可根据X射线衍射测定来检验它是否是品质(研磨特性)良好的研磨材料，从而完成了本发明。
即，本发明是铈系研磨材料的品质检验方法，它用以Cu-Kα1射线作为X射线源的X射线衍射测定法检验含有氟、并含有相对于Ce分别在0.5原子％以上的La和Nd、比表面积在12米2/克以下的铈系研磨材料的研磨特性，其特征在于，由X射线衍射测定来测定衍射角(2θ)为5～80度范围内最大峰a的强度A，并测定以下峰强中的至少一个：衍射角为27.5±0.3度范围内的比峰a衍射角小的角度范围内的最大峰强B、衍射角为26.5±0.5度范围内的最大峰强C、衍射角为24.2±0.5度范围内的最大峰强D，由测定的峰强求出B/A、C/A、D/A中的至少一个值，将该值与研磨特性已确定的研磨材料经X射线衍射测定求出的值相比较，进行品质检验。
对于由稀土金属类以外的杂质少的像稀土金属碳酸盐或稀土金属氧化物这样的原料制成的研磨材料进行X射线衍射测定时，通常，衍射角(2θ)在5～80度范围内的最大峰a(衍射角2θA、峰强A)是LnxOy(1≤y/x≤2)的[111]面。作为衍射角为27.5±0.3度的峰且比最大峰a的衍射角低的角度一侧呈现的最大峰b(衍射角2θB、峰强B)，如果出现则表示LnF3的存在。衍射角为26.5±0.5度范围内出现的最大峰c(衍射角2θC、峰强C)表示LnOF的存在。此外，和峰b相同，衍射角为24.2±0.5度范围内出现的最大峰d(衍射角2θD、强度D)如果出现则表示LnF3的存在。
通过这种测定发现，例如由对应于LnxOy的最大峰强A和对应于LnF3的峰强B、D求出的B/A和D/A等的值，与铈系研磨材料的品质(即有关伤痕的特性和研磨值等的研磨特性)之间有一定的关系。因此，通过对研磨特性已知的研磨材料进行X射线衍射测定，求出B/A、C/A、D/A的值与研磨特性之间的关系，之后只要测定作为检验对象的铈系研磨材料的B/A等各值，就能简便地检验研磨特性了。而且，研究结果发现，这种检验方法是特别有效的，它能检验含有F、并含有相对于Ce分别在0.5原子％以上的La和Nd、比表面积在12米2/克以下的铈系研磨材料。特别以F含量在1.0重量％以上15重量％以下为好。如果在1.0重量％以下，即使是研磨产生的伤痕多的研磨材料，有时也不能满足B/A≥0.06以上，从而不能由本发明确实地进行检验。而如果超过15重量％，几乎不能得到例如满足B/A＜0.06等检验标准的研磨材料。
在实际的品质检验中，对铈系研磨材料进行X射线衍射测定，测定峰a和b、c、d中的至少一个峰，求出B/A、C/A、D/A中的至少一个值，根据求出的值与预先求出的与给定研磨特性对应的值之间的比较，来判断铈系研磨材料的品质(研磨特性)。
作为品质检验标准的是：是否满足B/A＜0.06、以及是否满足D/A＜0.04。检验的结果发现，B/A或D/A的值越小的研磨材料，用它研磨玻璃面等时伤痕产生的越少，这是根据B/A＜0.06的铈系研磨材料和D/A＜0.04的铈系研磨材料被发现是伤痕产生少、能作为研磨材料使用的材料。而且，虽然基本上使用峰b和峰d中任何一个都可，但从峰强大考虑以峰b为好。但是，例如在峰a被确定为是Ce0.5Nd0.5O1.75的情况下，峰b的衍射角与峰a的衍射角非常接近，因此在峰b的峰强B与最大峰强A相比非常小时难以确定峰强B。所以在这种情况下使用峰d为好。
此外，对于C/A的值，发现该值越大则研磨材料的研磨值越大，因此根据C/A的值可判断研磨材料有何种程度的研磨值。此外，根据C/A是否在与所要求的研磨值对应的标准值以上，就可进行品质检验。通过这种方法，可简便地检验铈系研磨材料的品质，从而提高检验作业效率。通过提高检验作业效率，就能更频繁地进行品质检验，从而进一步提高所提供的铈系研磨材料的可靠性。
在要求具有与用途对应的给定品质即研磨特性的研磨材料时，使用与所要求的研磨特性对应的标准值进行品质检验。具体地说是：例如，当要求铈系研磨材料的研磨值即使稍小也难以产生伤痕时，用B/A或D/A的值作为判断标准。也就是说，可将B/A≥0.06的铈系研磨材料、或D/A≥0.04的研磨材料作为不合格。这里，如果B/A≤0.05时伤痕更少因此较好，B/A≤0.03更好，B/A≤0.01还要好。而D/A的值如果满足D/A≤0.03则伤痕更少因此较好，D/A≤0.008更好。此外，研磨值小的研磨材料，也可以仅根据C/A的值作为判定标准，只判断研磨材料具有何种程度的研磨值。研磨值小的研磨材料通常几乎不产生伤痕，因此就不需要再根据B/A的值检验伤痕特性了。在要求不易产生伤痕、且研磨值在给定值以上时，用B/A或D/A的值和C/A的值这两个值作为判断标准。也就是说，要选择B/A＜0.06或D/A＜0.04、且C/A的值为达到所要求的研磨值所需的值的铈系研磨材料。
此外，在用像氟碳铈镧矿精矿这样的稀土金属类以外的杂质含量较多的原料制造的研磨材料的情况下，虽然LnxOy对应于最大峰这一点并不变，但当对应于LnF3或LnOF的峰的峰强小时，有时上述指定的角度范围内其它物质的峰成为最大峰。即使在这种情况下，其它物质的峰强与LnxOy的最大峰强A相比也是非常小的，或者只比LnF3或LnOF的峰强B、C或D大一点，所以可用上述指定角度范围内的最大峰强求出B/A、C/A、D/A的值，由求出的指标进行检验。
不采用本发明所采用的最大峰a而是采用除此以外的LnxOy的峰，和/或不采用本发明所采用的峰c而是采用除此以外的LnOF的峰，也能用和本发明相同的方法进行检验。但是，采用像本发明所用的最大峰a和最大峰c那样的对应于各物质的峰中峰强最大的峰，从正确性来看是较好的。而且，如果对LnOF采用除峰c以外的峰其强度低，则有时不能区别于噪声(noise)。即使从这一点看，采用本发明所用的峰c也是较好的。
另外，X射线衍射测定中的峰强，是峰顶的强度值减去一般称为底线(background)或基线的强度值的差。而且，强度在峰强A的0.5％以上为峰，峰强不到峰强A的0.5％的看成是噪声。因此，只要强度在峰强A的0.5％以上，有必要在可明确与噪声区别的条件下测定。作为这样的测定条件，例如可以是后述实施例的测定条件，但并不限于此。
此外，X射线衍射测定中所用的靶(target)首选Cu(铜)，虽然Mo(钼)、Fe(铁)、Co(钴)、W(钨)、Ag(银)等也可使用，但从获得最大峰强、更正确地进行测定这些方面考虑，以用铜靶为好。
B/A＜0.06的铈系研磨材料或D/A＜0.04的铈系研磨材料在用于研磨玻璃面等时产生伤痕少，是优良的研磨材料。如果满足B/A≤0.05，因研磨而产生的伤痕少所以是较好的，满足B/A≤0.03更好，如满足B/A≤0.01则还要好。而如果D/A的值满足D/A≤0.03，因研磨而产生的伤痕少所以是较好的，满足D/A≤0.008更好。0.05≤C/A≤0.60的铈系研磨材料不太会发生桔皮状缺陷(orange peel)，而且是具有足够研磨值的良好研磨材料。而C/A＜0.05的研磨材料在用于研磨时，容易产生会对研磨有不良影响的桔皮状缺陷，C/A＞0.60的研磨材料的LnxOy含量少因此研磨力低。
还可通过选定B/A或D/A的值和C/A的值，来提供具有与用途对应的所需研磨特性的铈系研磨材料。也就是说，B/A＜0.06或D/A＜0.04、且0.05≤C/A≤0.60的铈系研磨材料几乎不会因研磨而产生伤痕，具有给定的实用研磨值。B/A＜0.06或D/A＜0.04、且0.10≤C/A≤0.60的铈系研磨材料适用于液晶用玻璃或硬盘的一次研磨。此外，B/A≤0.01以下D/A≤0.008、且0.10≤C/A≤0.60的铈系研磨材料适用于液晶用玻璃的精研磨。而B/A≤0.01或D/A≤0.008、且0.05≤C/A≤0.10的铈系研磨材料适用于硬盘的精研磨。
本发明的铈系研磨材料通常以分散在水等分散介质中呈5～30重量％左右的浆料状态使用。分散介质也可使用醇类、多元醇、丙酮、四氢呋喃等水溶性有机溶剂，但通常使用水。
这种铈系研磨材料中，希望含有高分子有机分散剂。分散剂可使用聚丙烯酸钠等聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素、聚环氧乙烷、聚乙烯醇等。通过含有这种有机分散剂，就能防止研磨中的发泡。有机分散剂在研磨材料中的含量为0.1～0.8重量％。即使超过这个范围也没有使用效果。
本发明人还根据上述X射线衍射测定的结果，研究了具有与用途对应的所需研磨特性的研磨材料的制造方法。其研究结果是，发现如果改变研磨材料中的氟含量或焙烧时的焙烧温度，就能将由X射线衍射测定的峰强求出的B/A、C/A、D/A值中的至少一个有规则地变换，从而完成了下述发明。
本发明是铈系研磨材料的制造方法，它是制造含有氟、并含有相对于Ce分别在0.5原子％以上的La和Nd、比表面积在12米2/克以下的铈系研磨材料的方法，该方法在焙烧工序前有氟化处理工序，其特征在于，它通过B/A、C/A、D/A值中的至少一个值与制造条件已确定的研磨材料经X射线衍射测定求出的值之间的比较，来选定氟化处理时的氟添加量和焙烧时的焙烧温度，所述的B/A、C/A、D/A值是由对铈系研磨材料进行的以Cu-Kα1射线作为X射线源的X射线衍射测定的衍射角(2θ)为5～80度范围内的最大峰强A、衍射角为27.5±0.3度且比峰强a衍射角小的角度范围内的最大峰强B、衍射角为26.5±0.5度范围内的最大峰强C、衍射角为24.2±0.5度范围内的最大峰强D各测定值求出的。
像先前说明的那样，发现B/A和D/A的值小，则铈系研磨材料就几乎不产生伤痕。因此，通过对预先求出的氟化处理时氟添加量和焙烧温度等制造条件已确定的研磨材料进行X射线衍射测定得到的B/A和D/A的值与氟添加量和焙烧温度之间的关系，将这些值进行比较，之后如果知道所要求的研磨特性，就能简便地选定氟添加量和焙烧温度等制造条件。从而能采用这样简便地确定的氟添加量和焙烧温度制成铈系研磨材料。例如，如果调整氟化处理时的氟添加量和焙烧温度以使B/A＜0.06，就能制成几乎不产生伤痕的铈系研磨材料。如果满足B/A≤0.05，伤痕更少因此较好，满足B/A≤0.03则更好，满足B/A≤0.01则还要好。或者，调整氟含量或焙烧温度以使D/A＜0.04。如果D/A≤0.03，伤痕更少因此较好，满足D/A≤0.008则更好。
另一方面，发现C/A的值如果太小，则容易产生对研磨有不利影响的桔皮状缺陷，因此是不好的；而该值如果太大，则研磨力低，也是不好的。因此，通过预先求出氟化处理时氟添加量和焙烧温度等制造条件已确定的研磨材料进行X射线衍射测定得到的C/A值与氟添加量和焙烧温度之间的关系，之后如果知道所要求的研磨特性，就能简便地确定氟添加量和焙烧温度。从而就能用这样简便地确定的氟添加量和焙烧温度制造铈系研磨材料。这里，如果该C/A值的给定范围满足0.05≤C/A≤0.60，该研磨材料就不太会产生桔皮状缺陷，是具有足够研磨值的优良研磨材料，因此是较好的。
此外，如果根据B/A或D/A的值和C/A的值两个值调整氟含量和焙烧温度来制造研磨材料，能制成几乎不产生伤痕、得到规定值以上的研磨值的铈系研磨材料。也就是说，采用满足B/a不≥0.06、C/A的值为必要的研磨值而确定的氟含量和焙烧温度来制造铈系研磨材料。
这样，本发明的铈系研磨材料的制造方法，是根据对制成的铈系研磨材料进行X射线衍射测定求出的B/A等值，确定氟组分含量和焙烧温度，来制造铈系研磨材料的。求出B/A等值的X射线衍射测定像先前所述的品质检验中所使用的那样。品质检验定期进行，由这种品质检验可设定和调整制造条件，而无需再进行另外的研磨试验，因此是方便的。而且，像先前所述的那样，由X射线衍射测定而进行的品质检验，与由研磨试验而进行的品质检验相比是极为简便的。因此，通过本发明的铈系研磨材料的制造方法，对制成的研磨材料进行的X射线衍射测定(品质检验)可在制造之后立即进行，立即使用根据其结果所得的B/A等数值而确定的氟含量和焙烧温度，制造下一批铈系研磨材料。所以，能更为高效地以高品质稳定制造铈系研磨材料。
下面详细说明铈系研磨材料的制造方法的一个例子。
含铈稀土类原料可使用稀土金属氧化物、稀土金属碳酸盐和氟碳铈镧矿精矿等。稀土金属氧化物是稀土类原料的碳酸盐、氢氧化物、草酸盐等经焙烧成混合稀土金属氧化物而得到的。而氟碳铈镧矿精矿是原矿石经过例如粉碎、浮选、酸浸出、干燥等处理精制而成的以氟化碳酸稀土金属为主体的粉状矿石。
这种含铈稀土类原料粉碎成规定粒径后使用。粉碎可用湿式球磨机等进行，其平均粒径为0.5～3微米左右。
然后，这种粉碎后的含铈稀土类原料、在以氟碳铈镧矿精矿作为原料时，通常用盐酸、硫酸、硝酸等无机酸处理。无机酸的浓度调节到约为0.1～2当量浓度。通过这种无机酸的处理，减少了Na、Ca等碱金属和碱土类金属等，因此可防止以后工序的焙烧工序中异常颗粒的成长。
另一方面，以稀土金属氧化物或稀土金属碳酸盐作为原料时，通常在浆液中加入氟化铵、氢氟酸等含氟物质或其水溶液进行氟化处理。氟浓度以5～100克/升左右为好。
此外，以氟碳铈镧矿精矿为原料时，有时也进行氟化处理来再提高氟含量。而且，以稀土金属氧化物或稀土金属碳酸盐为原料时，有时也会根据原料中的碱金属和碱土金属的含量而实施无机酸处理。
接着，实施无机酸处理或氟化处理后的含铈稀土类原料经干燥，然后通过电炉等焙烧。焙烧温度为600～1100℃，较好的是700～1000℃，焙烧时间为1～10小时左右。之后，经冷却、粉碎、分级，得到研磨材料。该研磨材料的平均粒径以0.05～3.0微米左右为好。而且该研磨材料中的氟含量为1～15重量％，较好的是1～10重量％。根据该氟含量和焙烧温度，可控制研磨材料的粒径。
上述氟含量和焙烧温度，是通过比表面积和B/A、C/A、D/A中的至少一个值来调整的，而B/A、C/A、D/A是由对铈系研磨材料进行的以Cu-Kα1射线作为X射线源的X射线衍射测定的衍射角(2θ)在5～80度范围内的最大峰强A、衍射角在27.5±0.3度范围内且比峰a衍射角小的角度范围内的最大峰强B、衍射角在26.5±0.5度范围内的最大峰强C、衍射角在24.2±0.5度范围内的最大峰强D的各测定值求出的。
比表面积的值以12米2/克以下为好，10米2/克以下更好，8米2/克以下还要好。比表面积如果超过12米2/克，即使晶粒随焙烧而成长，也不能得到提高研磨值所需的粒径，在使用时存在问题。比表面积的测定采用通常采用的使用氮气的BET法。
发明的实施方式
下面，通过实施例具体说明本发明。
由湿式球磨机用水分别将全稀土类氧化物(TREO)含量为99％、TREO中的CeO2含量为57～61重量％、TREO中的La2O3含量为31～34重量％的稀土金属氧化物，和全稀土类氧化物含量为67～73重量％、TREO中的CeO2含量为40～43重量％、TREO中的La2O3含量为24～26重量％的氟碳铈镧矿精矿粉碎成平均粒径1.0微米的粉体。这些粉体在氟碳铈镧矿精矿的场合用无机酸(1当量浓度的盐酸)进行处理，而这些粉体在稀土金属氧化物的场合用氟浓度为15～25克/升的氟化铵水溶液进行处理以使氟含量成为给定值。然后，该浆液经过滤、干燥，在给定焙烧温度(参照表1)下用电炉焙烧2小时后，经冷却、粉碎、分级，得到表1所示的研磨材料1～10。研磨材料1～6和10是由稀土金属氧化物为原料制成的，研磨材料7～9是用氟碳铈镧矿精矿为原料制成的。各研磨材料1～10的焙烧温度和氟的品位(氟含量)列于表1。氟的分析采用碱熔·热水萃取·氟离子电极法。
然后，将所得的研磨材料1～10分散于水中，成为浓度10重量％的浆液。使用这种浆状研磨液，用高速研磨机以1.54兆帕(15.7千克/厘米2)的研磨压力研磨65毫米φ的平面面板用玻璃。对研磨后的玻璃表面进行研磨值的测定和伤痕的评价。
研磨值的测定，是通过预先测定研磨前平面面板用玻璃的重量，再测定经上述研磨后的平面面板用玻璃的重量，算出因研磨而减少的重量，将其换算成切削厚度。
伤痕的评价是用光源30万勒克斯(lux)的卤素灯照射经上述研磨后的平面板用玻璃的表面，由透视法和反射法来评价。具体是以100点为满点，减去由伤痕的大小(程度)和数量确定的点数的减点方式来进行评价。其结果列于表1。
还测定所得研磨材料的比表面积和凝集度。比表面积是通过精确称量试样，用比表面积测定装置(汤浅アイオニクス(株)制造的全自动表面积测定装置マルチソ一ブ12型)测定的。凝集度是用ホソカワミクロン(株)制造的粉末测试机(powder tester)测定的。在该测定中，使用355、250、44微米孔径的筛子。这些测定结果列于表1。
还用X射线衍射装置(マフクサイエンス(株)制造，MXP18)对所得研磨材料1～10进行X射线衍射测定，测定其X射线衍射强度(Intensity)。X射线衍射测定使用Cu靶，用Cu-Kα1线，在管电压为40千伏、管电流为150毫安、测定范围2θ＝5～80度、取样宽度为0.02度、扫描速度为4度/分钟的条件下进行。其结果列于表2。研磨材料1和研磨材料6的X射线衍射测定数据还分别示于图2和图3。
X射线衍射测定中，测定了衍射角(2θ)在5～80度范围内的X射线衍射强度最大峰a的衍射角θA及其该峰强A，衍射角在27.5±0.3度范围内且在比峰a角度低处的最大峰b的衍射角θB及其峰强B，衍射角在26.5±0.5度范围内的最大峰c的衍射角θC及其峰强C，以及衍射角在24.2±0.5度范围内的最大峰强d的衍射角θD及其峰强D。表2中示出了以峰强A为100的其它峰强的相对值。如上所述，本说明书将将峰强在峰强A的0.5％以上的定义为峰，因此峰强B、峰强C和峰强D在不到0.5时视为0。
研磨值和C/A之间的关系示于图1。
                                          表1
  焙烧温度[℃]  氟含量[％]  比表面积[米2/克]  凝集度[％]    含量(Ce＝100原子％)   研磨值[微米]     研磨评价
    La[原子％]   Nd[原子％]  透视   反射
研磨材料1   810  4.2  7.84  49.1     54.6   2.2   25.0  100   100
研磨材料2   810  4.7  7.37  40.6     59.7   7.9   24.0  100   100
研磨材料3   920  5.2  3.75  59.4     59.7   1.8   35.7  100   97
研磨材料4   970  5.0  3.24  66.1     61.5   4.5   34.6  100   97
研磨材料5   980  7.3  2.29  85.8     55.1   2.8   40.4  100   76
研磨材料6   990  7.8  1.82  88.9     57.8   3.5   39.5  80   全部玻璃试验片都有许多伤痕
研磨材料7   770  5.8  8.45  25.5     25.2   7.6   25.3  100   100
研磨材料8   800  5.6  7.64  35.6     25.2   8.2   25.5  100   100
研磨材料9   970   7.1  1.60  23.5     25.3   7.3   38.0  100   100
研磨材料10   550   4.3  15.76  74.5     58.2   3.3   7.5  100   100
                                           表2
                           XRD强度和强度比
    C   A     B     D     C/A     B/A     D/A
  研磨材料1     8   100     0     0     0.08     0.00     0.00
  研磨材料2     7   100     0     0     0.07     0.00     0.00
  研磨材料3     50   100     0     0     0.50     0.00     0.00
  研磨材料4     47   100     0     0     0.47     0.00     0.00
  研磨材料5     36   100     6     4     0.36     0.06     0.04
  研磨材料6     34   100     17     10     0.34     0.17     0.10
  研磨材料7     8   100     0     0     0.08     0.00     0.00
  研磨材料8     10   100     0     0     0.10     0.00     0.00
  研磨材料9     53   100     0     0     0.53     0.00     0.00
  研磨材料10     3   100     0     0     0.03     0.00     0.00
从表1可知，研磨材料10的比表面积超过了12米2/克，虽然研磨评价是好的，但是研磨值非常低，而且对研磨对象物的粘附性大，因此作为研磨材料的性能不佳。
从表1、表2和图1可知比表面积在12米2/克以下的研磨材料1～9的C/A与研磨值之间存在相关关系。即，C/A的值越大，研磨值倾向于越大。此外，由该C/A值可估计研磨时的研磨值。
而且，从表1、表2可知，比表面积在12米2/克以下1.0米2/克以上的研磨材料1～9中，研磨材料1～4和研磨材料7～9的峰强B、D为0，B/A和D/A的值为0，因此几乎不会因研磨而产生伤痕。而像研磨材料5和6那样B/A≥0.06或D/A≥0.04时，伤痕的产生量就急剧增多。这被认为是由于氟含量进一步增加使LnOF相(例如LaOF相)进一步成长，它虽然使研磨值增大了，但在通常的焙烧温度(600～1100℃左右)下LnOF相(例如LaOF相)的成长是有限的，因此残余LnF3相(例如LaF3相)，从而使伤痕的产生量增加。此时，研磨材料5和6的B/A和D/A值大，C/A的值比研磨材料3、4的稍小。
由此可判定，B/A或D/A值越小，由该铈系研磨材料研磨玻璃面等时伤痕产生的越少，B/A≥0.06或D/A≥0.04时伤痕产生的多。而且，根据C/A值可判断研磨材料具有何种程度的研磨值。
另外，如果根据B/A或D/A的值来调整氟含量和焙烧温度，就可制成研磨表面上伤痕产生少的铈系研磨材料。而且，通过调节氟含量和焙烧温度，以使该B/A不达到B/A≥0.06或D/A不达到D/A≥0.04，就能制造几乎不产生伤痕的铈系研磨材料。
此外，通过根据C/A的值调节氟含量和焙烧温度来进行制造，就能制成研磨值在给定值以上的铈系研磨材料。
如果根据B/A或D/A的值和C/A的值调节氟含量和焙烧温度来进行制造，就能制成研磨表面几乎不产生伤痕、且可得到给定值以上的研磨值的铈系研磨材料。具体地说，调节氟含量和焙烧温度以使B/A不得≥0.06或D/A不得≥0.04、且C/A的值为得到所要求的研磨值所需的值来进行制造为宜。
B/A＜0.06或D/A＜0.04的铈系研磨材料可保证几乎不因研磨而产生伤痕。如果该B/A≤0.05，因研磨而产生的伤痕更少因此较好，B/A≤0.03更好，B/A≤0.01则还要好。而D/A的值如果满足D/A≤0.03，因研磨而产生的伤痕少因此较好，如果进一步满足D/A≤0.008则更好。
此外，从表1、表2和图1可知，在B/A＜0.06或D/A＜0.04、且0.05≤C/A≤0.60的铈系研磨材料的情况下，几乎不会因研磨而产生伤痕，并且可得到约23微米～超过40微米左右的研磨值，因此足以作为研磨材料。在B/A＜0.06以下或D/A＜0.04以下、且0.10≤C/A≤0.60的铈系研磨材料的情况下，几乎不会因研磨而产生伤痕，并且可得到25微米～超过40微米左右的研磨值，因此可合适地用于液晶用玻璃或硬盘用的一次研磨。在B/A≤0.01或D/A≤0.008、且0.10≤C/A≤0.60的铈系研磨材料的情况下，因研磨而产生的伤痕接近于无，并且可得到25微米～超过40微米左右的研磨值，因此可合适地用于液晶用玻璃的精研磨。而在B/A≤0.01或D/A≤0.008、且0.05≤C/A≤0.10的铈系研磨材料的情况下，因研磨而产生的伤痕接近于无，并且可得到23～25微米左右的研磨值，因此可合适地用于硬盘的精研磨。
工业上的利用可能性
本发明用于有关铈系研磨材料研磨特性的品质检验，用本发明的检验方法能简便地进行品质检验，选出具有给定研磨特性的铈系研磨材料。而且，本发明的铈系研磨材料具有与用途对应的研磨特性，能合适地用于液晶用玻璃或硬盘用的一次研磨、液晶用玻璃的精研磨、或者硬盘的精研磨。本发明的铈系研磨材料的制造方法能制成这些具有对应于各种用途所需的研磨特性的铈系研磨材料。

Claims (12)

1.铈系研磨材料的品质检验方法，它用以Cu-Kα1射线作为X射线源的X射线衍射测定法检验含有氟、并含有相对于Ce分别在0.5原子％以上的La和Nd、比表面积在12米2/克以下的铈系研磨材料的研磨特性，
其特征在于，由X射线衍射测定来测定衍射角(2θ)为5～80度范围内最大峰a的强度A，并测定以下峰强中的至少一个：衍射角为27.5±0.3度且比峰a衍射角小的角度范围内的最大峰强B、衍射角为26.5±0.5度范围内的最大峰强C、衍射角为24.2±0.5度范围内的最大峰强D，由测定的峰强求出B/A、C/A、D/A中的至少一个值，将该值与研磨特性已确定的研磨材料经X射线衍射测定求出的值相比较，进行品质检验。
2.铈系研磨材料，它含有氟、并含有相对于Ce分别在0.5原子％以上的La和Nd、且比表面积在12米2/克以下，
其特征在于，它由以Cu-Kα1射线作为X射源的X射线衍射测定的衍射角(2θ)在5～80度范围内最大峰a的强度A和衍射角为27.5±0.3度且比峰a衍射角小的角度范围内的最大峰强B这两个测定值求出的B/A满足B/A＜0.06。
3.铈系研磨材料，它含有氟、并含有相对于Ce分别在0.5原子％以上的La和Nd、且比表面积在12米2/克以下，
其特征在于，它由以Cu-Kα1射线作为X射源的X射线衍射测定的衍射角(2θ)在5～80度范围内最大峰a的强度A和衍射角为24.2±0.5度范围内的最大峰强D这两个测定值求出的D/A满足D/A＜0.04。
4.如权利要求2所述的铈系研磨材料，其特征在于，它由以Cu-Kα1射线作为X射源的X射线衍射测定的衍射角(2θ)在26.5±0.5度范围内的最大峰强C与所述峰强A这两个测定值求出的C/A满足0.05≤C/A≤0.60。
5.如权利要求3所述的铈系研磨材料，其特征在于，它由以Cu-Kα1射线作为X射源的X射线衍射测定的衍射角(2θ)在26.5±0.5度范围内的最大峰强C与所述峰强A这两个测定值求出的C/A满足0.05≤C/A≤0.60。
6.如权利要求4或5所述的铈系研磨材料，其特征在于，C/A≥0.10。
7.如权利要求4所述的铈系研磨材料，其特征在于，B/A≤0.01，且0.10≤C/A≤0.60。
8.如权利要求4所述的铈系研磨材料，其特征在于，B/A≤0.01，且0.05≤C/A≤0.10。
9.如权利要求5所述的铈系研磨材料，其特征在于，D/A≤0.008，且0.10≤C/A≤0.60。
10.如权利要求5所述的铈系研磨材料，其特征在于，D/A≤0.008，且0.05≤C/A≤0.10。
11.铈系研磨材料的制造方法，它是制造含有氟、并含有相对于Ce分别在0.5原子％以上的La和Nd、比表面积在12米2/克以下的铈系研磨材料的方法，该方法在焙烧工序前有氟化处理工序，
其特征在于，它通过B/A、C/A、D/A值中的至少一个值与对制造条件已确定的研磨材料进行X射线衍射测定而求出的值之间的比较，来选定氟化处理时的氟添加量和焙烧时的焙烧温度，所述的B/A、C/A、D/A值是由对铈系研磨材料进行以Cu-Kα1射线作为X射线源的X射线衍射测定而测得的衍射角(2θ)在5～80度范围内的最大峰强A、衍射角为27.5±0.3度且比峰强a衍射角小的角度范围内的最大峰强B、衍射角为26.5±0.5度范围内的最大峰强C、衍射角为24.2±0.5度范围内的最大峰强D各测定值求出的。
12.如权利要求11所述的铈系研磨材料的制造方法，其特征在于，选定氟化处理时的氟组分添加量和焙烧时的焙烧温度，以使B/A＜0.06或D/A＜0.04。
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