TW524843B

TW524843B - Cerium based abrasive material, raw material thereof and method for their preparation

Info

Publication number: TW524843B
Application number: TW090110595A
Authority: TW
Inventors: Akifumi Ito; Hidehiko Yamazaki; Yoshitsugu Uchino
Original assignee: Mitsui Mining & Amp Smelting C
Priority date: 2000-05-16
Filing date: 2001-05-03
Publication date: 2003-03-21
Also published as: EA003909B1; EA200200170A1; MY127740A; US6562092B1; EP1285956A4; EE200200016A; CN1372587A; WO2001088056A1; AU762001B2; AU4685201A; EE05140B1; EP1285956A1; KR20020026878A; KR100453802B1; BR0106273A; CN1162499C

Description

524843

524843 五、發明說明（2) ' _~— ^ 以化學處理，得富化稀土金屬濃度之鈽系稀土類碳酸鹽 (以下，單稱破酸稀土），或將該碳酸稀土物之鈽系稀土類氧化物（以下，單稱氧化稀土），== 原料以製造研磨材料之情形漸漸增多。、但疋，以碳酸稀土為原料製造铈系研磨材料，會得到不具=分研磨性的研磨材料。對此，以氧化稀土為^料，雖可得具有良好研磨力的研磨材料，惟使用該研磨材料行研磨日寸，玻璃面等磨光面上易產生細微瑕疵而遭指摘。本發明係鑑於上述實情而產生，欲提供具備充分研磨材：及時在磨光面上不易產生細微瑕…系研磨發明概沭 r研ΐ Ξ:之發明人，如上所述，鑒於因原料之不同，所特性亦有不同，對鈽系研磨材料製造過程上 :錦上果發現，以碳酸稀土為原料以製情形製程上原料之燒結有難以進行之適度粒顆粒成長亦不充分，故得不到磨性。…”、、法充分確保其後製得之研磨材料的研氧化二=t㉟’因氧化稀土在培燒時易於進行燒处，以料呈過度顆粒成县ϋί：知燒結之進行不平均，一部份原材料，雖研磨=情，。該情況下’其後所製得之研磨玻璃面等磨光面：產生質參差不#，恐會於研磨時在上屋生細说之瑕疯。

524843 五、發明說明（3) 〜^1^ 本發明之發明人，著眼於碳酸稀土及氧化稀土的节々性質之不同處並累積研究結果，找出鈽系研磨材料的=等力與其原料的燒餘量之間的關連性。、磨亦即，本發明之第一形態，係用於製造鈽系研磨之鈽系7磨材料用原料，其特徵在於：其構成包括有飾系稀土類碳酸鹽及鈽系稀土類氧化物，於丨〇〇〇艺加熱i小時、之情況下，其燒蝕量以乾燥重量基準為0· 5-25%。、 t 燒#置（以下，亦稱LOI (Loss On Ignition))，係指對象物經強熱過後的重量減少率。鈽系研磨材料用原料 (以下’單稱研磨材料用原料）之⑶I值高，即意味相對於培燒前原料之重量，最終製品之重量變輕，生產性不好。石炭酸稀土之L0I值較高約30%，一般使用之氧化稀土之l〇i 值較低約0 · 5%。因此，本發明之l〇 I可說是一種指標，間接表示碳酸稀土與氧化稀土之存在比率。本發明之L〇基準之所以設為以1 0 0 0 °C加熱1小時之情況，係基於下述考量，即實驗證明碳酸稀土於5 0 0 t以上加熱時，L〇I?開始穩定下來’故1 0 0 0 °c之加熱係可適用之最穩定指標。又， L0I之測定法，有JIS-K-0 0 67 ( 1 99 2年，日本規格協會）。本發明之鈽系研磨材料用原料，於丨〇〇〇加熱1小時後的L0I值以乾燥重量基準，設定為〇5_25%，以1〇_25〇/〇為佳，最好是1 · 0-20%。使用L0I值處於該等範圍内之研磨材料用原料以製造鈽系研磨材料，除焙燒效率高於碳酸稀土，並防止以氧化稀土為原料時所產生之燒結不平均現象，令燒結更均勻進行。因此，能獲得在研磨力及研磨精

524843 五、發明說明（4) 度兩方面均更良好之鈽系研打，可提高分級處理之生產且由於所製造之研磨材料低’該部分讓原料之重量較成本。特別是，LOI為5·〇 —25% 之研磨材料，因有研磨精度生瑕疵等優點，適合光碟及之二次研磨（最後加工研磨） (以1 ’ 0 5 · 〇 %為佳）的情況下別良好，適用於要求高速研研磨等。曰根據本發明之最佳態樣重里％以上為佳，50重量％以 |夠實現較為良好之研磨力。再者，本發明之第一形料的最佳製造方法，有下述亦即，本發明之第二形碑系稀土類氧化物之混合稀料用原料的製造方法，其特之情況下燒触量依乾燥重量將鈽系稀土類碳酸鹽及錦系該製造方法，先準備碳原料按重量比混合成研磨材磨材料。燒結如果更平均進率進而提高整體生產率。並用原料的LO I值比碳酸稀土輕，能夠壓低搬運成本等原料 (5 · 0 - 2 0 %更佳）的情況下所得良好，玻璃面等磨光面不易產磁碟用玻璃基板等高功能玻璃。另一方面，LOI 為〇· 5-5. 0% 所得之研磨材料，因研磨力特磨性之上述高功能玻璃之一次 ’則乳化飾對T R Ε 0之含率以4 〇上更佳。處該範圍之内者，能 L疋有關於鈽系研磨材料用原製造方法。恶，係以鈽系稀土類碳酸鹽與土類鹽為主成分之鈽系研磨材徵在於：以U00。(：加熱1小時基準為〇·5-25%，以此為前提稀土類氧化物按重量比混合。酸稀土及氧化稀土。將該兩種料用原料，以達加熱 2169-3987-PF.ptd 第7頁 524843

Z U ^ $ 了依乾燥重量基準其燒蝕量(L0I)為而1^子為以―25%，更好為U一議的目標。具體料二妒絲了列公式的重量比的情況τ ’秤量氧化稀土原枓與奴酸稀土原料並加以混合。原 "A x Wa/(Wa +WB) +LB X WB/(WA +WB) - (1) ’、’Le ·目標燒I虫量（0.5— 25%)

La :氧化稀土原料之燒蝕量（L〇I) LB :碳酸稀土原料之燒蝕量（l〇i ) W A :氧化稀土原料之乾燥重量 W b :碳酸稀土原料之乾燦重量、引用該公式時，最好是備用之碳酸稀土及氧化稀土之 L ,0 I為已知。如此，即可精確控制所製造之研磨材料用原 ^之L0I於既定值。備用之碳酸稀土及氧化稀土之L(H不明日$ ’可依後述方法（參照實施例1 )測定L 〇 I，再引用其值。此外’亦可代用碳酸稀土及氧化稀土的標準[〇 I值。此係以備用之碳酸稀土及氧化稀土為原料，不嚴密測定其 L01。標準l〇 I值，例如碳酸稀土約為3〇%，氧化稀土約為〇 · 5 % ’惟並不限定於該等值。 ' 本製造方法之優點，係當氧化稀土原料及碳酸稀土原料兩方均可獲得的情況下’依特定重量比率混合之極簡便方法，即能夠調製出既定L0 I值之原料。此外，於製造具十足研磨性之鈽系研磨材料時，在研磨材料製造時的焙燒製程上，令原料顆粒燒結以製造適度大小之研磨顆粒是重要的。因此，以碳酸稀土或氧化稀土

524843 五、發明說明（6) :相：高、:製2 :其通常將焙燒溫度’設定於〗〇〇〇 °c附近原料，;：二驗所獲知識，即不論使用哪-種粒過堯：度而Γ促進燒結之效果但也是顆粒，有時會混入最終製品即研磨==成=生粗大顆係造成瑕症的原因，因此必=;4;:含：;亥粗=粒藉焙燒後分級製程之調制而、隹—I低/、3有率。向來，度導致分級停件趨嚴。：β J丁’惟過度降低粗大顆粒濃加成本的主；降低研磨材料之生產效率及增 Κ: 土了抑制粗大顆粒之混入，且為了確保 …取疋班可能調低焙燒溫度，以抑制妗焯f 〆粒過分成長。丨利4燒製程上的顆因此本發明者們，為了提出研磨材料用廣粗方法’使研磨材料製造之時即使焙燒斟2之製造產生燒結’不至於有顆粒過分成長情形亦可該方法所製造之研磨材料用原料及進一供利用高品質磨光面之鈽系研磨材料，進行了銳惫2 =之可形成們，在研究進行當中，對使用碳酸稀土及 2發明者燒時的燒結機構加以研究。根據本發明者 ^之際焙氧化稀土必須於高溫焙燒的理由如下。 ’碳酸稀土及首先’碳酸稀土如圖1所示。被搬入作稀土，係由稀土類碳酸鹽顆粒聚集成的大的、、、原料的碳酸成。然後，以碳酸稀土為原料之研磨材料=集體所構、褽造製程上，第9頁 2169-3987-PF.ptd 524843 五、發明說明（7) 先將該原料並且，該粉碎，由於該率低，完全呈現部分殘粉碎製當中，碳酸稀土成為氟是，由於氟度有關而受接下來酸稀土中大放出來，因粒。該等空結。特別是大顆粒又形極為緩慢。時，焙燒溫另一方述，由於氧的原料即碳碳酸稀土，殼顆粒是脆度上形成微作粉碎處理。該碳酸稀土聚集體的聚集力強，碎製程大多應用將原料泥狀化再粉碎的濕式粉泥狀物的黏度高於碳酸稀土的聚集力故粉碎致微粒化有困難，因此粉碎後的微粒碳酸稀土中留粗大顆粒的狀態。程處理過的原料，再經氟化處理，該氟化處理稀土中的一部份碳酸成分為氟素所取代，碳酸化碳酸稀土，同時對粗大顆粒產生破壞。但化處理所添加氟素的量，與最終製品的氟素濃到限制，故粗大顆粒之破壞未充分進行。，氟化處理過的碳酸稀土，再作焙燒處理，石炭部分碳酸成分於該焙燒處理時以C〇2形態被釋此，碳酸稀土顆粒成為密度低多孔狀的空殼顆殼顆粒因燒結速度緩慢，非高溫即無法進行燒 ’由於碳酸稀土大量殘留上述粗大顆粒，該^ 成粗大空殼顆粒，該粗大空殼顆粒之燒結速度由邊等理由’以碳酸稀土為原料製造研磨材料度必須是南溫才可。面，氧化稀土之燒結機構如圖2所示。如上所化稀土係將礙酸稀土高溫锻燒而得，氧化稀土酸稀土，如圖1同樣地形成粗大顆粒。鍛燒該其碳酸成分即釋放出來而形成空殼顆粒。該空弱的，在鍛燒製程中受到衝擊而瓦解，某^二粒狀的碳酸稀土顆粒。然後，該等微粒碳酸稀

2169-3987-PF.ptd 立、贫叨說明（8) 而氧化成為氧化稀土。疋问，皿下的鍛燒製程中，所彦夺从斤之間因燒結而形成聚集體。該氧化：乳化稀土顆粒強，雖經其後之粉碎製聚集體的聚集力 :等聚集體，即使經過氣化處理留下來。中心部位的氧化稀土顆粒仍然是氧化物。去亂化’其該等氟化不平均對其後焙燒時的燒釺響。亦即，該氟化不平均之聚集·，由：二:不良影加熱、衝擊而瓦解，呈八 '、σ、製程下因化或氟素濃度低的氧化稀土顆粒巧人ϋ匕稀土顆粒與未氟 ::雖可迅速燒結，但後者燒結速度緩慢，非：當=之侍不到較快的燒結速度。由於該等理由，以氧化原料製造研磨材料時，培燒溫度有必要設定於高溫稀為本發明者們認為，慮及上述碳酸稀土及氧化稀土，機構，一種令焙燒時不存在空殼顆粒，且能夠均勻進二氟化處理的原料的製造方法，即，同氧化稀土般，鍛燒粉碎前的碳酸稀土的同時，令部份碳酸稀土因鍛燒變化=^ 化稀土，可解決上述課題。該等部分鍛燒過程表示於圖該部分鍛燒，同氧化稀土之製造方法，因係鍛燒碳酸稀土之故，鍛燒初期碳酸稀土顆粒所發生之變化同氧化稀土。換言之，碳酸成分以C〇2形態釋放出來而碳酸稀土顆粒成為空殼顆粒，瓦解後形成微粒之碳酸稀土顆粒。然後，該等碳酸稀土顆粒被氧化，並隨著加熱時間之經過，

2169-3987-PF.ptd 第11頁 524843 五、發明說明（9) 顆粒中氧化物的比例漸漸捭係於該碳酸稀土完= :相關之部分鍛燒’ 成原料之顆粒，為氧；之則即結束鍛燒’令構藉該部分鍛燒所形;成之混合稀土。製程及I化處理，❿瓦解f顆粒，更因後續粉碎 ,^ ^ 而瓦解其殘留空殼顆粒及進一步微粒二化處理上，由於不存在如氧化稀土的情況下在顆粒，故能夠均句氟化。其結果，在悟燒製殼顆粒及氣化不足顆粒等妨礙燒結之因素已不存在L故即使相對低溫之下亦可進行燒結。衆〗、生像、ί才艮據本發明者們所提倡之部分鍛燒，即能夠 ί::二〜產生碳酸稀土及氧化稀土中存在的非高溫即難一的問題的’研磨材料用原料。由於找出該等問題 .，、占’乃想到下述製造方法相關之發明。亦即’第3個發明’係以飾系稀土類碳酸鹽及飾系稀 J =物之混合稀土類鹽為主成分之鈽系研磨材料用原鴎，、:^方法，其特徵在於：其係由鍛燒鈽系稀土類碳酸 ^ ^ ；邛伤轉變成鈽系稀土類氧化物之製程所構成， t鈑：^時的鈑燒溫度及鍛燒時間，令鍛燒所得之鈽系研磨材料用原料以丨⑽代加熱卜〗、時之情況下，其燒兹量依乾燥重量基準為0.5 —25%。該製造方法，先準備碳酸稀土。其次，鍛燒該碳酸稀 #原料，將其一部份轉變成氧化稀土，而得含碳酸稀土及，i匕稀土的研磨材料用原料。亦即，碳酸鹽因鍛燒而分解、氧化物並凋整锻燒溫度及鍛燒時間，讓鍛燒後的原料

524843 五、發明說明（10) 以1 0 00 °C加熱1小時之下，其燒蝕量（L0I)按乾燥重旦能夠成為0· 5-25%、較好是1 · 〇-25%、更好是1 · 〇 —2〇%里土 : 燒溫度及鍛燒時間，能達成既定L〇 I之下，適當決定"K張可，並無特別限定，惟鍛燒溫度以丨5 〇 — 8 5 〇它為佳疋、即且，最好是400-850 t。其次，上述適宜溫度之下的= 時間以60小時以内為佳。且較好是6分鐘至48 、了 = 是10分鐘至24小時。 J守取好该製造方法之優點’在於開始時的原料只要原料一種即可。因為不需混人次稀土且有冋生產率。並且，進行锻燒時，㈣其溫間’：迠種極簡便的方法即能夠調製既定L〇i之 ' 私明Ϊ :第1個發明之相關研磨材料用原/料，或採用第2個料，以势造钸系；^ 所得之研磨材料用原氣w飾糸研磨材料，可得研磨光面不易有瑕疵之鈽系研磨材料。呈姑柃磨之後，過渡並乾燥要之^ 氰化銨及/或氟酸為佳。。儿处理。又，氟化處理以使用此外，本發明I ^ , 酸稀土適度氧化使成為、、日人:之部分鍛燒當中，如何將碳時加熱過度則碳酸稀土：二士 f關重要。ί里由是，鍛燒不均勻之氟化，另外， =、氧化稀土’造成如上述般分瓦解，任何一種情步寻$熱不足則空殼顆粒不能充 ^ &成對燒結性能有問題之原料。 2169-3987-PF.ptd 第13頁 524843 五、發明說明（11) ^明者們’在進行該等部分鍛燒以製造研磨材料二中’為找出最佳條件’進行銳意研究之結果第4個發明。、於心到即’第4個發明’係以鈽系稀土類破酸鹽與飾 ΐ ϋ ί化物之混合稀土類鹽為主成分之铈系研磨材料用原枓的製造方法’亦係、將鈽系稀土類碳酸鹽以働。d、 ΐ::燒’令一：份鈽系稀土類碳酸鹽轉變成鈽系稀土類虱化物之鈽糸研磨材料用原料之製造方法。鍛燒溫度之所以設定於400_85(rc，係為了該溫产之，燒可以讓碳酸稀土適度地釋放出碳酸成分。亦即，又超過 8 5 0 (：則及早轉變成氧化稀土直至完全變成氧化稀土為 ’未達400 C ’則碳酸成分釋放不《，粗大顆粒不瓦解。其次’基於同樣從碳酸稀土適度釋放碳酸成分的觀 $，於該溫度範圍進行部分鍛燒時，如申請專利範圍第12 項之記載，鍛燒時間以〇.丨—48小時為佳。此外，根據本發明所製造之原料，可直接適用於習知之鈽系研磨材料之製造製程上，藉粉碎處理及氟化處理，不惟粗大顆粒極少且能夠均勻氟化。故能夠降低焙燒製程之焙燒溫度。田在此’焙燒時的燒結性以外，慮及原料搬運之便利性 =最終製品研磨材料之生產性，較令人滿意的原料，以申明專利範圍第1 4項所記載般含有該鈽系研磨材料用原料，且於1 0 0 0 °C加熱1小時之情況下其乾燥重量基準之燒蝕量為1· 0-2 0°/◦的鈽系研磨材料用原料為佳。

524843 五、發明說明（12) --- 本發明之燒蝕量（LOI)之所以定為丨· 〇-2〇%，係因為，本發明者們從試驗結果得知，屬該範圍之内，則即使相對 =溫之焙⑨，燒結仍充分且均勻進行，而能夠獲得研磨值車=南且幾乎不產生瑕症的研磨材料。此處，為使l〇i之範 = =^0-20%，根據本發明之相關方法於上述鍛燒溫度及二、時間範圍内，將碳酸稀土加熱以調整碳酸稀土與氧化土之刀配比率，以達到既定L〇 I值。此外，本發明的製 ^原料中，也可以適當的混合氧化稀土或破酸稀土來調如上所述，本發明相關之研磨材料用原料，即使於相 ^溫下培燒處理，亦可以相當快之燒結速度進行燒結。斗^制申請專利範圍第1 5項所記載之發明，係鈽系研磨材脸片，造方法，其包括，該原料經粉碎及氟化處理過後，丄^化處理過的鈽系研磨材料用原料於7 0 0 - 1 0 0 0 °C之溫度 *1加以焙燒之製程。藉由低溫下之焙燒處理，能夠製 ^可抑制顆粒過分成長，並形成沒有瑕疵的高品質磨光面的’鈽系研磨材料。士 ^，該鈽系研磨材料之製造方法上，焙燒製程前需作二处，’該氟化處理之進行以使用氟酸或氟化銨為佳，传二ί氣化錢為佳。因為氟化銨的氟化反應緩慢進行，能 ^二車父均勻地分布於原料中。也因為因此使得低溫下之 L &成為可能。凰式曾1 圖表示在研磨材料製造製程上，碳酸稀土顆粒的 524843 五、發明說明（13) 變化。第2圖表示在研磨材料製造製程上，氧化稀土顆粒的變化。第3圖表示進行與本發明有關的部分鍛燒時，研磨材料用原料顆粒的變化。實施例以下說明本發明的適宜實施例及比較例。製造鈽系研磨材料之際，先準備氧化稀土（中國產）作為原料A，並準備碳酸稀土（中國產）作為原料B。表1表示該等原料之燒蝕量（LO I )，以及以氧化物為基準之組成。

2169-3987-PF.ptd 第16頁 524843

五、發明說明（14) 表1 原料A(氧化豨土）肩料B(破酸轉土）燒蝕量(％) 0.6 30.0 — 稀土類氧化物之合訃 99,1 69.5 (TRE〇；全氧化稀土換算矣包量） Ce02/TRE0 60.0 58.0 La203/TRE0 34.5 27.9 Pr^Oji/TREO 4.5 7.6 Nd203/TRE0 1.0 6.7 F 0.2 <0.1 Ca〇 0.1 〇.〇5奈 Ba〇 0.2 〇.〇1茶 P2O5 0.02 〇.〇3茶 0.01 ~Fe 0.01 ※表示Ca、Ba、P之值（單位：重量％)

在此，上述表1所示之LO I，係將充分乾燥之原料，以 1 〇〇〇 c加熱1小時之情況下，所得之重量減少百分率，測 2方法如下。先測定坩鍋的重量至〇· 1毫克精度。並將測疋對象之試料（原料），以1 0 5 °C加熱1小時令其充分乾燥後置入坩鍋中，测定其重量至〇· 1毫克精度。該坩鍋置入電 ^中，慢慢提昇溫i加以灼燒。以10⑽。C灼燒1小時之後，迅速將坩鍋移至乾燥箱任其冷卻。冷卻後，測定坩鍋

第17頁 524843 五、發明說明（15) 之重量至0 · 1毫克精度。根據該測定結果，依下列公式算出燒蝕量（LO I )。又，LO I之測定方法，以下均同。 L = { (W1~W2)/(W1-W3) } X 100 …(2) 其中，L :燒蝕量（％) :灼燒前試料與坩鍋之重量（g) % :灼燒後試料與坩鍋之重量（g) W3 :掛鋼之重量（g) 將該等原料A及原料B適當混合後，調製出用於以下說明之各實施例及比較例上之研磨材料用原料。例如，欲調裝L Ο I值為2 · 〇 %之研磨材料用原料時，可秤量原料a與原料 B使下式之L E為2 · 0 %重量比，再加以混合。所得之研磨材料用原料即本發明目的所在之原料。 LE=0.6 xWA/(WA + WB)+30 xW“(WA + WB)…（3) 其中’WA :氧化稀土原料之乾燥重量 W b ··碳酸稀土原料之乾燥重量 ··以原料A作為研磨材料用原料，製造出鈽系研磨材料二首先’將研磨材料料用原料以濕式球磨機加以粉碎’侍到平均粒徑1 0 # m之細粒。該細粒經無機酸（濃度1 N之鹽&〇處理後，再以15克/升之氟化銨水溶液處理，得 ί ϊ ΐ °該泥狀物經過據、乾燥後得乾燥塊狀物。所得之堍"“二時之後’任其冷卻。再將該每下刀忏刀、及即侍本發明之鈽系研磨材料。將原料A及原料^以適當混合，調製出可令 ^ 之1^)之值為2. 0%、3. 0%、5. 〇%、7. 0%、1〇%、

524843 五、發明說明（16) 再使用各原料依實施 20%及25%的各鈽系研磨材料用原例1的製造方法以獲得鈽系研 .fe.較例1 :實施例1之比砉六存丨 ’、例1的製造方法势造屮W例’僅以原料B為原料，依實施 ,,ι &出鈽糸研磨材料。態評估之之= :，進行研磨值測定及磨光面狀散，成為！〇重量%之驗尼百狀\讓=獲得之研磨材料在水中分磨試驗當中，以攪拌機不e磨與材枓。該泥狀研磨材料於研來。；& 4 、不彳T攪拌，使研磨材料不致沉澱下胺脂製研麼執研磨玻璃材料時，係以高速研磨機採用聚亞 ^ ^ ^ . 將被研磨物之65mm ρ平面顯示用玻璃加以

研磨。研磨條株盔 1M r _ t ^ A 料，讲定餅麻也為，Μ ^升/分鐘之速度供應泥狀研磨材夕二、十磨先面之壓力於15· 7公斤/平方公分，研磨機、:f度為，0轉/分鐘。研磨後之玻璃材料，以純水 / : 塵狀態下令其乾燥。然後，對玻璃表面磨值測定及磨光面處理結果之評估。 ^丁研旦、、、研磨值之評估，係測定研磨前後玻璃之重量以求得重 =減’根據該重量減而進行的。其次，以比較例i研磨材 j所為之研磨下所得之重量減少量為基準（100)，相對換鼻各研磨材料所為之研磨下所得之重量減少量，、值。結果表示於表2。、另外’瑕疵之評估（磨光面表面處理結果之評估），係以研磨表面有無瑕疵為基準而進行。具體而言，係以3〇萬 f濁光之自素燈光源照射研磨後之玻璃表面，利用反射法觀察破璃表面而進行。此際，關於瑕疵之評估，係根據瑕

第19頁 2169-3987.PF.ptd 524843 、發明說明G7) 2程度（大小）及其大小計分，以1 〇〇點滿分向下扣分的方式加以評估。評估結果表示於表2。、接著，根據研磨值及瑕疵評估值之結果將綜合評估分、B、C等3個等級。該綜合評估，能夠簡便地相對地， =握各實施例及比較例所製造之鈽系研磨材料❸ b評估所採用之臨界值（例如，用以區分綜合 ^盥/不基準值研磨值1 〇 2)並非絕對基準。 ϋ /、的評估結果表示於表2。

2169-3987-PF.ptd 第20頁 524843 五、發明說明（18) 表2

試料鍛燒後原料的 L〇I(0/〇) 焙燒條件溫度(°C) X時間(h) 研磨材料之評估 t研磨值瑕疵 '综合評估實施例1 0.6 920x 2 115 90 B 實施例2 2.0 920x 2 114 91 B 實施例3 3.0 920x 2 113 91 B 實施例4 5.0 920x 2 110 96 A 實施例5 7.0 920x 2 110 98 A 實施例6 10.0 920x 2 110 95 A 實施例7 20.0 920x 2 110 98 A 實施例8 25.0 920x 2 110 9Ί A 比較例1 30.0 920x 2 100 9Ί C ★)研磨值：以比較例1之評估為基準（1 〇〇)之相對評估0 ★)瑞合評估 A :研磨值107以上τ JL瑕疵評估值95以上。 B :研磨值1 02以上τ JL瑕疵評估值90以上，不屬評估A者。 C:未達研磨值102，或未達瑕疵評估值90 0 由該表可知，關於實施例1 -8之鈽系研磨材料，可得良好的研磨值評估值，且瑕疵評估值亦大致可得良好的結果。另一方面，關於以碳酸稀土為原料之比較例1之鈽系研磨材料，瑕疵評估值之結果雖無問題，但研磨值明顯較

2169-3987-PF.ptd 第21頁 524843 五、發明說明（19) 低。 :準備表1。所示之碳酸稀土（原料B)，作為原料。 ^該原料B以1_ °C 1小時锻燒之後獲得鈽系研磨材料 :。次以所得，研磨枓料用原料之一部分測定其l〇i。疋之結果’本貫施例所製得之研磨材料用原料的l〇i為 U · 6% 〇列10 15 •將表1所示之碳酸稀土（原料B )，變更鍛條件（溫度及時間），其他同實施例9之方 ^ ^研磨材料用原料。次以所得之各研磨材料用原料又之于—鈽刀同樣地測疋其L0I。鍛燒條件及L〇I之測定結& 例10按川頁序1〇〇〇 t x 〇. 7小時及2. ^ = ，40(rCx 10小日寺及5 〇%，4〇(rcx4 小時及7.二= C X 2 小時及9. 0%，400 °c X 1 小時及19%。比較例2 :實施例9之比較例，將原料Bw1〇〇(rc 之下製造出鈽系研磨材料用原料。製得之L0I為〇· 1%。％了叶用原枓絲例3 :實施例9之比較例，將原料Β直接當作研磨姑用原料。L0I為30%。 W厲材枓、-利用如此所得之各原料進一步製造鈽系研磨進行研磨值之測定、瑕疵之評估（磨光面表面處理社’、、，、’ 評估）以及綜合評估。研磨材料之製造方法盥 ^果之造方法相同。且，研磨值之測定、瑕疵之評估二例1之製先丽說明之試驗相同之試驗進行，按相同基二依照與估。結果表示於表3。合評

524843 五、發明說明（20) 表3

試料鍛燒條件溫度(°C) X時間(h) 鍛燒後原料之 LOI(°/〇) 焙燒條件溫度〇C)X 時間(h) 研磨材料之評估 t研磨值嘏疵 *综合評估比較例2 ΙΟΟΟχ 2 0.1 920x 2 120 88 C 實施例9 ΙΟΟΟχ 1 0.6 920χ 2 115 90 B 實施例10 ΙΟΟΟχ 0.7 2.0 920χ 2 114 91 B 實施例11 ΙΟΟΟχ 0.5 3.0 920χ 2 114 91 B 實施例12 400χ 10 5.0 920χ 2 111 95 A 實施例13 400χ 4 7.0 920χ 2 111 96 A 實施例14 400χ 2 9.0 920χ 2 109 98 A 實施例15 400χ 1 19.0 920χ 2 111 99 A 比較例3 一 30.0 920χ 2 100 98 C ★)研磨值：以比較例3之評估為基準（1 00)之相對評估。 ★)综合評估 A :研磨值107以上，1瑕疵評估值95以上。 B :研磨值102以上，JL瑕疵評估值90以上τ不屬評估A者。 C:未達研磨值102 τ或未達嘏疵評估值90。由該表可知，關於實施例9 - 1 5之鈽系研磨材料，可得良好之研磨值評估值，且瑕疵評估值也大致可得良好之結果。此外，實施例9 - 11之瑕疵評估值雖比其他實施例低，惟仍屬無問題之等級。另一方面，關於以碳酸稀土為原料

2169-3987-PF.ptd 第23頁 524843 五、發明說明（21) 之比較例3之鈽系研磨材料，瑕疵評估值之結果雖無問題’但研磨值明顯較低。 [-难例1 6 ••將TRE0中氧化鈽含量60%(TREO : 70% (乾燥重 S基準））之氧化稀土 2 〇公斤，於馬弗爐内以5 〇〇加以鍛

燒2小時，製造出研磨材料用原料。然後測定此際之l(H 值。測定之結果，根據本實施例所製得之研磨材料用原料之LOI 為5·0% 〇其次’將該研磨材料用原料2公斤與純水2升，以兄琪有1 2公斤、直徑5公釐鋼製粉碎介質之濕式球磨機（容量5 升）經5小時加以粉碎處理，使其成為由平均粒徑 (Micr〇trac法！)50(累積5〇%粒徑）M # m細粒所構成之泥狀物然後，為使最終狀態之研磨材料中的氟素濃度為6% , 於：：泥狀物上添加濃度為i莫耳/公升之氟化銨溶液後，再加以過渡而得到塊狀物。其:欠，將該塊狀物二=之ί，以9〇〇。〇加以培燒3小時，再粉碎之後分級而ί于錦糸研磨材料。採用實施例16所製得之原料，改變培燒溫系研磨材料。培燒溫度為850 °C、95〇t：、 — 虼埏溫度以外的條件同實施例丨6。施例改變碳酸稀土之锻燒溫度、鍛燒時間磨：料用原料’經測定L〇i之後，再製造出錦系為—，之^條/係鍛燒溫度且’研磨材料之製造條件係培燒二^

524843 五、發明說明（22) 同實施例16。本實施例製得之研磨材料用原料 5· 0%。兩實麵"3 :採用實施例20所製得之原料，改變焙蛑、、w 度，製造出鈽系研磨材料。焙燒溫度為，85〇 t^ 1 0 5 0 °C。焙燒溫度以外的條件同實施例2 〇。、座^^4 :實施例16-23所製造之鈽系研磨材料的對應例，係鍛燒碳酸稀土以製造由氧化稀土所構成之研磨= 用原料，再由該氧化稀土製造出鈽系研磨材料。氧化二之製造，係將實施例1 6相同之碳酸稀土 2 〇公斤，中，於9 0 0 °C鍛燒3小時，令其成為氧化稀土。此外=爐研磨材料之製造，除焙燒溫度為98〇 t以外，者^ 例1 6相同之製程。只知比較.:於比較例4從氧化稀土製造鈽系研磨材程裡，改變培燒溫度為85(rc、90(rc、95〇t：、1()5q 版製造出鈽系研磨材料。 L以比^m :其次，以碳酸稀土作為研磨材料用原料，势1 出鈽系研磨材料。研磨材料用原料之碳所使用者相同…，由該碳酸稀土製造：系研；製私裡，焙燒溫度等製造條件與比較例4相同。 ,、 &車交M10-U :同比較例9，用碳酸稀土作為研磨材料料，改變焙燒溫度為85(rc、90(rc、95(rc:、原造出鈽系研磨材料。乂 t 接著，該等鈽系研磨材料當中，對於實施例實施例21-23、比較例5、7、8及比較例1〇、12、13等，改

2169-3987-PF.ptd 第25頁 524843 五、發明說明（23) 變培燒溫度所製得之飾系研磨材料，測定其比表面積以檢討培燒後研磨顆粒之大小。比表面積之測定係利用BET 法。該結果表示於表4。表4 鍛燒溫度/時間比表面積(平方公尺/克）焙燒溫度 850〇C 焙燒溫度 950°C 焙燒溫度 1050°C 實施例Π-19 500°Cx 2h 4.69 1.88 1.64 實施例21-23 比較例5、7、8 (氧化稀土） 900°Cx 3h 4.88 3.64 1.71 比較例10、12、13 (破酸稀土）一 12.24 3.70 1.68 結果可知’以氧化稀土、碳酸稀土為原料所製得之研磨材料，非1 0 5 0 °C之高溫其比表面積不會變小，換句古舌說’非相當南溫即不產生燒結。另一方面，實施例1 7 1 9 及第實施例2 1 - 2 3有關之鈽系研磨材料，即使是g 5 q的、燒’也有小的比表面積。此表示，該等實施例相對低、卞七進行鍛燒處理的研磨材料用原料，其燒結較容易進行級下其次，就實施例1 6及20有關之鈽系研磨材料，、較例4、6、9、11有關之鈽系研磨材料，分析研磨材从及比粗大顆粒（粒徑1 0 // m以上之研磨顆粒）之漢度，；中灵以該等

2169-3987-PF.ptd 第26頁 524843 五、發明說明（24) 鈽系研磨材料，進行玻璃材料之研磨，並比較評估研磨值之測疋值以及磨光面之狀態。粗大顆粒濃度之測定，方法如下，秄量採取2 0 0克之各鈽系研磨材料，令其分散於含〇 · 1 %六偏磷酸鈉分散劑之水溶液，經2分鐘攪拌製造出泥狀物。該泥狀物以孔徑j 〇

// m之被籾師加以過濾，並回收篩上之殘渣。回收之殘渣再以0 · 1 %六偏磷酸鈉溶液令其分散並泥狀化。此時，分散作業係，行1分鐘超音波攪拌。然後，泥狀物以孔徑10 Am 之微粉篩加以過濾。該回收殘渣之再泥狀化、過濾重次以回收粗大顆粒。然後，將該粗大顆粒充分乾 Λ 秤量，從該粗大顆粒之重量求出粗大顆粒濃度。” 口从此外，研磨值之測定及磨光面狀態之評估，說明之方法為之。而各研磨材料研磨值之估管，仫、月，J 例11研磨材料之重量減為基準（100)，二士、以比較結果表示於表5。不目對汗估。評估

2169-3987-PF.ptd 524843 五、發明說明（25) 表5

試料鍛燒條伴溫度 CC) X 時間(h) 鍛燒後原料之 LOI(%) 焙燒條伴溫度 (°C) x 時間⑻ 比表面積 (m2/g) 粗顆粒滾度 (ppm) 研磨材料之評枯 *研磨值瑕疵 *綜合評估實施例16 500x 2 5.0 900x 3 2.98 12 118 99 A 實施例20 400x 18 5.0 870x 3 2.96 10 以下 120 100 A 比較例4 900x 3 0.7 980x 3 3.07 550 114 93 B 比較例6 900x 3 0.7 900x 3 4.22 60 104 96 B 比較例9 _ 30.0 980x 3 3.00 450 110 91 B 比較例Π — 30.0 900x 3 5.60 10 以下 100 99 C ★)硏磨值：以比較例11之評估為基準（100)之相對評估。 ★)姹合評估 A:硏磨值107以上，且瑕疵評估值95以上。

B:研磨值102以上，且瑕疵評估值90以上，不屬評估A 者。 C:未達硏磨值102，或未達瑕疵評估值90。由該結果可知，實施例1 6、2 0之鈽系研磨材料，其研磨值令人滿意，且磨光面不產生瑕疵，能夠形成良好的磨光面。另一方面，以氧化稀土及碳酸稀土為原料比較例所製得之鈽系研磨材料，與兩實施例之研磨材料相比較，則焙燒溫度相同時瑕疵之評估值約略相等，但因燒結性較差故研磨值較低。提高燒結溫度可提升研磨值至相當程度，

2169-3987-PF.ptd 第28頁 524843 五、發明說明（26) 但會產生瑕疲，使瑕疵之評估值變低。該結果之成因，一如粗大顆粒濃度之測定結果所見，係由於比較例4、9之研磨材料=混有40 0 ppm以上之粗大顆粒所致。該粗大顆粒’係氧化稀土、碳酸稀土於高溫焙燒令其燒結時發生顆粒過分成長情形，所產生之粗大顆粒，殘留於最終製品即研磨材料。 t施•將TREO為69· 5% (TREO中氧化鈽含率為58%)之3 公斤碳酸稀土，以電爐於65〇〇c鍛燒丨2小時，製造出鈽系研磨材料用原料。其次，測定此際之L〇I值。測定之結果根據本實施例所製造之研磨材料用原料的L〇l為 3& 2%、。用該研磨材料用原料進一步製得鈽系研磨材料。製造方法，除再粉碎前之焙燒係92〇 t焙燒2小時以施例1 6。貝 ·使用與實施例2 4所用之同樣碳酸稀土，僅改欠鈑燒溫度及鍛燒時間，製造出研磨材料用原料。然 =，對鍛燒所得之研磨材料用原料測定其LO I值。再使用製得之研磨材料用原料，按實施例24之相同條件 :系研磨材料。各實施例之锻燒溫度、鍛燒時間及戶二 1材料，原料之L〇i測定值，實施例25係75〇艽、6小 3· 〇% ’實施例26係850 t、3小時及2. 9%。 :與實施例24所用之同樣碳酸稀土經鍛燒樂 :材料用原料（氧化稀土），用該研磨材料用原料進二： k出鈽系研磨材料。鍛燒條件，係以電爐於1 0 0 0 °c鍛二小時。且，鍛燒所得之研磨材料用原料的LO I值，未達"°

524843

〕· 05%。此外，w / . «所得研磨材料用原料製造鈽系研磨材料卜^條件’除培燒溫度為9 8 0 °C以外同實施例2 4。 ·實施例24所用之同樣碳酸稀土（LOI為30%)，直 f1為研磨材料用原料使用，製造出鈽系研磨材料。從該奴酸稀土製造鈽系研磨材料之時的條件，包括焙燒溫度在内同比較例1 4。其次’對實施例24-26及比較例14、15所得之鈽系研磨材料，進行研磨試驗，並以先前說明之同樣方法進行研磨$之測定及磨光面狀態之評估。且各研磨材料研磨值之估算，係以比較例丨5研磨材料之重量減為基準（丨〇〇 )之相對評估。評估結果表示於表6。

524843 五、發明說明（28) 表6

試料鍛燒條# 溫度fC) X 時間(h) 鍛燒後原料之 LOI(%) 焙燒條# 溫度(°C) X 時間(h) 研磨材料之評估 *研磨值瑕疵 *綜合評估實施例24 650x 12 3.2 920x 2 113 98 A 實抱例25 750x 6 3.0 920x 2 114 98 A 實施例26 850x 3 2.9 920x 2 114 94 B 比較例14 ΙΟΟΟχ 5 <0.05 980x 2 122 80 C 比較例15 一 30.0 980x 2 100 98 C ★)研磨值：以比較例15之評估為基率（100)之相對評估。 ★)綜合評估 Α:硏磨值107以上，且瑕疵評估值95以上。 Β:研磨值102以上，且瑕疵評估值90以上，不屬評估a 者。 C:未達研磨值102，或来達瑕疵評估值90。由該結果可知，實施例24-26所得之鈽系研磨材料的研磨值均令人滿意。且磨光面產生的瑕疵較少，故可見磨光面良好。特別是，實施例24及實施例25所得之鈽系研磨材料’其產生之瑕疵較少，可見鍛燒溫度以8 〇〇 C以下為佳另方面，依比較例1 4之方法所得之鈽系研磨材料，其研磨值雖令人滿意，惟瑕疵評估值比實施例2 4 2 6者 ^二ΐ f因，比起該等實施例之锻燒溫度，比較例係於 1 0 0 0 =南溫之下鍛燒5小時，使得燒結過分進行而產生顆粒過刀成長現象，其後雖有粉碎處理惟仍殘留粗大顆粒。

524843 五、發明說明（29) 亦可知，鍛燒時間愈長燒結愈有進展，瑕疵評估值成下降趨勢。依比較例1 5之方法所得之鈽系研磨材料，瑕疵評估值雖令人滿意，惟研磨值比起實施例24-26者差。碳酸稀土之粉碎效率低，含粗大顆粒之狀態下進行焙燒處理。因此，焙燒時的燒結速度較慢，焙燒時原料顆粒無法成長到適度大小。又，表3、5及6之一部份資料總結表示於表7。

2169-3987-PF.ptd 第32頁 524843 五、發明說明（30) 表7

試料鍛燒條# 溫度CC) X時間(h) 鍛燒後原料之 LOI(%) 焙燒條# 溫度rc) x時間(h) 研磨材料之評估 *研磨值联庇 *絲合評估比較例14 ΙΟΟΟχ 5 <0.05 980x 2 122 80 C 比較例2 ΙΟΟΟχ 2 0.1 920x 2 120 88 C 實施例26 850x 3 2.9 920x 2 114 94 B 實施例25 750x 6 3.0 920x 2 114 98 A 實施例24 650x 12 3.2 920x 2 113 98 A 實施例16 500x 2 5.0 900x 3 118 99 A 實施例20 400x 18 5.0 870x 3 120 100 A 實狍例12 400x 10 5.0 920x 2 111 95 A 實施例13 400x 4 7.0 920x 2 111 96 A 實施例Μ 400x 2 9.0 920x 2 109 98 A 實施例15 400x 1 19.0 920x 2 111 99 A 比較例15 一 30.0 980x 2 100 98 C ★)研磨值：基準τ請參照表3、5、6。 ★)瑞合評估 A :研磨值107以上τ且瑕疵評估值95以上。 B :研磨值102以上τ JL瑕疵評估值90以上，不屬評估A者。 C:未達研磨值102，或未達瑕疵評估值90 0 產業上利用的可能性本申請案相關之鈽系研磨材料用原料之製造方法，係以破酸稀土及氧化稀土為原料製造研磨材料用原料，若根

2169-3987-PF.ptd 第33頁 524843

第34頁

Claims

，六-. 使圍種鈽系研磨材料用製造鈽系研用的原料，啊枓時所其特徵在於： 1000 0. 5 - 2 5 % $括有鈽系稀土類碳酸鹽及鈽系稀土類氧化物；、加熱1小時之情況下，重量基準的燒从 25% 。里為 •如申請專利範圍第1項之鈽系研磨材料用原料，中，該燒蝕量為5.〇-20%。寸其 3 ·如申請專利範圍第1項之鈽系研磨材料用原料，中’該燒蝕量為1. 0-5. 0%。 ” 4 · 一種鈽系研磨材料用原料的製造方法，以鈽類石反酸鹽與鈽系稀土類氧化物之混合稀土類鹽為主^ 土其特徵在於：將鈽系稀土類碳酸鹽及鈽系稀土類氧化物，以丨〇⑽ 加熱1小時之情況下，乾燥重量基準的燒蝕量成為〇. 5 的重量比例來混合。 Z 5 · 一種鈽系研磨材料用原料的製造方法，以鈽系稀土類碳酸鹽與鈽系稀土類氧化物之混合稀土類鹽為主成分，其特徵在於：刀’ 包括鍛燒鈽系稀土類碳酸鹽令其一部份轉變成鈽系稀土類氧化物的製程；調整鍛燒之鍛燒溫度及鍛燒時間，使鍛燒所獲得之鈽系研磨材料用原料，在1 0 0 0 t：加熱1小時之情況下其乾燥重量基準之燒餘量成為0.5-25%。、 6 ·如申請專利範圍第4或5項之鈽系研磨材料用原料的

524843

製造方法，其中，該燒蝕量 ^ ^1. 0-9ΠΟ/ 7· —種鈽系研磨材料的製1 、u/°。申請專利範圍第1、2或3項之鈽k方法’其特徵在於··將如如申請專利範圍第4、5或6項之系研磨材料用原料，或由料用原料泥狀化及/或濕式粉 f法所製造之鈽系研磨材理，最後作焙燒處理。々处理後，過濾並乾燥處 8·如申請專利範圍第7項法，其中，該泥狀化及/或濕々:糸研磨材料的製造方濾之前先以無機酸加以處理/乇碎處理過的原料，在過 9.如申請專利範圍第7項法，其中，該泥狀化及/或濕式.^ “材料的製造方濾之前先經過氟化處理。”、、工π p处理過的原料，在過、兵3 .中如申Λ專利範圍第8項之飾系研磨材料的擊造方化處理。、濾之别先經過氟 11 · 一種鈽系研磨材料用原料勢土類碳酸鹽與飾系稀土類氧化物：混分，胡I苟主成其中處理，令物0 將鈽系稀土類碳酸鹽以4 〇〇它—8 n。〇 υ u匕加以锻炎邛份鈽系稀土類碳酸鹽轉變成鈽系稀土類氧製 1 2.如申請專利範圍第丨丨項之鈽系研磨材料用造方法，其中，鍛燒時間設為〇•卜48小時。、4的 13· —種鈽系研磨材料用原料，由如申請專利範圍第六申請專利範圍 Π或1 2項之方法所製造者。 14· 一種鈽系研磨材料第1 3項之鈽系研磨材料用 ^料，包括如申請專利範圍其中，以1 00 0 °C加熱！’小料士，之燒蝕量為1. 0-20%。、日^之情況下其乾燥重量基準 1 5 · —種鈽系研磨材料的& 利範圍第13或14項之鈽夺研麻二方法，包括：將申請專 ^ ^ 乐研磨材料用原料加以粉碎並做過貌化處理之後，氟化處理過的原料再於7〇〇- 1 0 0 0 °C之溫度範圍内進行焙燒處理之製程。 16.如申請專利範圍第9、10或15項之鈽系研磨材料的製造方法，其中，氟化處理係利用氟化銨及/或氟酸而進行。 1 7 · —種鈽系研磨材料，由如申請專利範圍第7、8、 9、1 0、1 5或1 6項之方法所製造者。

2169-3987-PF.ptd 第37頁