TWI410479B - 鈰系研磨材 - Google Patents

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TWI410479B TW096107031A TW96107031A TWI410479B TW I410479 B TWI410479 B TW I410479B TW 096107031 A TW096107031 A TW 096107031A TW 96107031 A TW96107031 A TW 96107031A TW I410479 B TWI410479 B TW I410479B
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Hiromi Uryu
Hidehiko Yamasaki
Daisaku Kobayashi
Shigeru Kuwabara
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Mitsui Mining & Smelting Co
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Description

鈰系研磨材
本發明是有關含有高純度氧化鈰之鈰系研磨材，及鈰系研磨材泥漿(Slurry)。
一直以來，鈰系研磨材(以下，有時簡稱為研磨材)，廣泛地使用為玻璃材料之研磨用途。尤其近年來，由於硬碟、液晶顯示器(LCD)、或光罩等電器．電子機器之領域急速成長，此等作為研磨玻璃基板等之研磨材的需求不斷增多。
其中，如上述之電器．電子機器等領域方面，正邁向小型化或高密度化發展，而對於基板等之玻璃研磨面，則要求更高之研磨精度。因此，近年來在此等領域中即使用含鈰量高的高純度鈰系研磨材。而此高純度鈰系研磨材，係減低鈰以外之元素的含量，被指為對環境問題不佳之氟等的含量較低，亦對回收性良好之研磨材。
例如，在專利文獻1或專利文獻2等，即揭示如上述之高純度鈰系研磨材。又，在結構上具有特徵之高純度鈰系研磨材的專利文獻3中，係揭示氧化鈰粒子是由微晶(crystallite)所構成，為具有結晶粒界之多晶的半導體用研磨材。此研磨材，是在研磨之際，為了生成與介質不接觸之新面而研磨基板，為可降低研磨損傷之發生的研磨材。再者，在專利文獻4中，鈰粒子之結晶性為以X射線繞射之繞射角度而規定，在專利文獻5中，呈示造成研磨損傷之原因的粗大粒子少，並具有適度之凝聚粒子的高純度鈰系研磨材。
專利文獻1：日本特公昭63－27389號公報。專利文獻2：日本特開2001－89748號公報專利文獻3：日本特許第3727241號說明書專利文獻4：日本特開2000－26840號公報專利文獻5：日本特開2004－175964號公報
如上述，高純度鈰系研磨材為研磨精度高，回收性亦佳之物質。但，在此研磨精度中，即使具有能充分抑制研磨損傷發生之性能，但也很期望能改善研磨之速度。例如，專利文獻1或專利文獻2之研磨材，由於隨用途之不同而有研磨速度稍為不足之現象，因此判定製造時之煅燒在高溫下進行，即能改善研磨速度。但是，根據本發明人之經驗，關於此等研磨材在進行煅燒時，會產生很多粗大之粒子，而易於發生研磨損傷。又，在專利文獻3或專利文獻4之研磨材方面，在玻璃基板等之研磨中，研磨速度為極小的研磨，而如欲研磨速度時，會發生如同上述之研磨損傷。如是，在專利文獻5中，除了抑制研磨損傷發生之外，也揭示研磨速度經改善的研磨材，但在特別要求大研磨速度之時，卻發生研磨速度有若干不足之處。
在此，本發明之目的係提供一種除了抑制研磨損傷之發生之外，亦改善研磨速度，使研磨精度更加平衡之鈰系研磨材。
為了解決上述課題，本發明人等為改善研磨速度，對於各式各樣粒徑之高純度鈰系研磨材專心致志進行檢討，結果發現，鈰系研磨材之粒徑如在所預定之範圍內時，除了可抑制研磨損傷之發生之外，尚可得到很大之研磨速度，進而實現本發明。
亦即，本發明是有關一種鈰系研磨材，相對於全稀土族氧化物(TREO)，氧化鈰含量在95質量%以上之鈰系研磨材中，藉由雷射光繞射．散射法，自小粒徑側開始之累積體積50%之粒徑(D50 )值在1.3至4.0 μ m。
因此在本發明中，氧化鈰(CeO2 )之含量CeO2 /TREO為95質量%以上。較佳是99質量%以上，更佳是99.6質量%以上。以99.9質量%以上為最佳。如低於95質量%以下時，研磨速度會下降。又，雖然在品質方面沒有問題，但由於原料成本高，所以CeO2 /TREO以99.999質量%以下為佳。
有關本發明之研磨材，其粒徑為藉由雷射光繞射．散射法，粒徑分布測定法(參照JIS R 1629－1997「藉由精細陶瓷原料之雷射光繞射．散射法之粒徑分布測定方法」)來測定時，自小粒徑側開始之累積體積50%之粒徑(D50 )值在1.3至4.0 μ m。比1.3 μ m小時，研磨速度會下降，而超過4.0 μ m時，會有增大研磨損傷之發生之傾向。有關該D50 值則以1.4至3.5 μ m較佳，以1.5至3.0 μ m更佳。
在此，本發明之鈰系研磨材，係根據JIS R 1626－1996(藉由精細陶瓷粉體之氣體吸附BET法測定比表面積之方法)之「6.2流動法之(3.5)一點法」測定之比表面積以在0.8至8m2 /g之範圍內為佳，較佳為1至7m2 /g，而以1.5至6m2 /g更佳。如低於0.8m2 /g時，研磨損傷之發生量增多，如超過8m2 /g時，研磨速度會有降低的情形。
又，本發明之鈰系研磨材，雖然粒徑較大，但比本案所規定之粒徑範圍粗大之粒子，其含量過多時容易發生研磨損傷，使研磨面之微小起伏有容易變大之傾向，因此，有關粒徑10μm以上之粗大粒子，相對於研磨材之含量，以在1000質量ppm以下為佳，500質量ppm以下較佳，300質量ppm以下更徍。
因此本發明中鈰系研磨材，經依據Cu-K α1 射線之X射線繞射分析測定，氧化鈰之最大峰值之半值寬度在2 θ時，以0.1至0.5°為佳、以0.15至0.45°更佳，又以0.2至0.4°特佳。如2 θ未滿0.1°時，研磨損傷之發生量偏多，而超過0.5°時，則研磨速度會有下降之傾向。在此，氧化鈰之最大峰值，在(111)面之波峰中之2 θ出現在約28.6°。同時，在依據Cu-K α1 射線之X射線繞射中，除了將Cu-K α1 射線照射到試料之情形以外，尚包含將Cu-K α1 射線照射到試料中，並將所得繞射X射線分離為依據Cu-K α1 射線者與依據Cu-K α2 射線者，並對於依據Cu-K α1 射線之繞折射X射線加以解析的情形。
同時，鈰系研磨材中雖然有含氟之情形，但含氟多時，被研磨面之表面粗糙度有變大傾向。因此，含氟量，相對於研磨材則以0.5質量%以下為宜，以0.2質量%以下較佳，以0.1質量%以下更佳。
又，相對於研磨材之TREO含量以97質量%以上更佳，以98質量%以上更佳，少於97質量%以下時，由於多含稀土族元素以外之金屬元素氧化物或氧化矽等之雜質，所以會發生很多研磨損傷，或因焙燒不足而在研磨材上殘留碳酸根或水分，導致研磨速度變小的情形。
如是，本發明之實施中，以使用含有上述鈰系研磨材之鈰研磨材泥漿(Slurry)為佳。鈰系研磨材泥漿(以下，亦有簡稱為研磨材泥漿)，最少含有上述鈰系研磨材與水等之分散媒，亦可含有分散劑等之添加劑。在此，分散媒係以水、含有有機溶劑對水之溶解度在5%以上之有機溶劑、或，將該有機溶劑在溶解範圍內與水混合者為佳。又，有機溶劑適合使用醇類、多元醇類、酮類、四氫呋喃、N,N－二甲基甲醯胺、二甲基亞碸等。
又，研磨之際的泥漿濃度，TREO以1至700g/L為佳，較佳為10至500g/L，更佳為30至400g/L。另一方面，在泥漿狀態下進行製造、輸送、保管等情形方面，雖然可為與研磨時相同濃度的泥漿，但濃度過低時，保管場地必需要很多，輸送成本會提高。因此泥漿濃度係以TREO在100至1000g/L為佳，以在150至850g/L較佳，200至700g/L更佳。同時，進行研磨前，因應需求可將泥漿稀釋後再加以使用。
其次，為了得到本發明之鈰系研磨材，而呈示較佳之製造方法。基本的製造步驟，係以碳酸鈰作為主體，依情形使用經進行蒸氣處理或浸漬加熱處理等與煅燒(calcining)而得之原料，經由粉碎、過濾、乾燥等步驟後進行焙燒，再經粉碎、分級即可得到目的之研磨材。
[原料]
本發明中鈰系研磨材之製造，可為碳酸鈰、碳酸鈰與氧化鈰之混合物，或是，將碳酸鈰沒完全變成氧化鈰之程度進行煅燒之任一種物質，再者，以使用含有單氧碳酸鈰、或氫氧化碳酸鈰中至少一方的原料為佳。若使用上述之原料，即使為高純度鈰系研磨材，在焙燒(roasting)時也可均勻且適度進行燒結，可以製造含有粗大粒子含量較少之鈰系研磨材。
同時，含有碳酸鈰及單氧碳酸鈰之原料(亦可含氫氧化碳酸鈰)經灼失量(ignition loss)(表示將對象物在105℃中充分乾燥後之質量當作基準，在1000℃加熱2小時後之質量減少率。)以在25至40質量%為佳。如未滿25質量%則單氧碳酸鈰之發生量過多，而超過40質量%時，相反的變成單氧碳酸鈰之發生量有過少之傾向。又對於該原料，在進行煅燒時，灼失量以5至20質量%為佳。同時，對經煅燒之原料，如煅燒後不加水等，即可不進行105℃下之乾燥。其中，在稀土族化合物方面，係JIS K 0067－1992「化學製品之減量及殘留分試驗方法」中所示，在灼燒溫度基準之650℃(±50℃)中很難變成恆重(constant weight)，而必須多次進行反覆灼燒。因此，本發明中灼燒溫度，係即使1次之強熱也可以充分成恆重之1000℃下的進行。而在進行此灼燒條件時，即使再進行灼燒，質量也幾乎不會有所變化，為滿足上述JIS所示之恆重的基準。
[原料之製造方法]
對於上述之鈰系研磨材的原料，呈示較佳之製造方法。首先，將含鈰之稀土族精礦，使用有機溶劑進行溶劑萃取等之習知方法，經分解、精製，可望得到CeO2 /TREO在95質量%以上之鈰精製液。此鈰精製液與碳酸氫銨等碳酸系沈澱劑混合時，可得碳酸鈰。在此，本發明中，雖然可以使用碳酸鈰作為原料，但將只有碳酸鈰作為原料所得之研磨材進行研磨時，有產生研磨損傷等，研磨性能變差之傾向。因此，藉由以下之方法，在碳酸鈰中以含有單氧碳酸鈰或氫氧化碳酸鈰者為佳。同時，對於藉由上述方法所製造之CeO2 /TREO為95質量%以上之碳酸鈰，可以從中國等地區取得。
在上述碳酸鈰的製造步驟中，含有單氧碳酸鈰或氫氧化碳酸鈰中之任一種或兩者之碳酸鈰，可以藉由自鈰精製液的沈澱時之溫度調整方法、將碳酸鈰以蒸氣處理、或在溫和條件下之浸漬加熱處理之方法、或將碳酸鈰與單氧碳酸鈰或氫氧化碳酸鈰混合之方法而獲得。以下，對於使碳酸鈰中含有單氧碳酸鈰或氫氧化碳酸鈰之方法加以說明。
第一，在50℃以上之溫度中對鈰精製液添加沈澱劑並進行混合，即可含有單氧碳酸鈰或氫氧化碳酸鈰。通常，在此時雖生成單氧碳酸鈰，但碳酸系沈澱劑在使用理論量的1.5倍以上時，即易生成氫氧化碳酸鈰。
第二，在蒸氣處理碳酸鈰中，亦可使碳酸鈰中含有單氧碳酸鈰等。在此使用之蒸氣，可以使用一般在產生蒸氣之鍋爐中所產生之100℃以上之蒸氣，蒸氣之使用量，每1kg之TREO以0.05至0.5kg為佳，而且，如以蒸氣處理則易於生成單氧碳酸鈰。
又，將碳酸鈰浸漬於水或鹼性之水溶液中，即便在40至70℃中加熱進行浸漬加熱處理時，亦可含有單氧碳酸鈰等，並進行煅燒而可作為原料使用。進行對水之浸漬加熱處理時，容易生成單氧碳酸鈰，在對鹼性水溶液之浸漬加熱處理中，容易生成氫氧化碳酸鈰。同時，在溫度40至70℃之低溫中進行浸漬加熱處理，由於只有一部分生成單氧碳酸鈰或氫氧化碳酸鈰，所以在70℃以上高溫進行時，幾乎有全部變成單氧碳酸鈰之傾向。
又，在碳酸鈰中亦可混合單氧碳酸鈰或氫氧化碳酸鈰。此時，換算成TREO質量，相對於碳酸鈰，單氧碳酸鈰或氫氧化碳酸鈰之混合比以20：1至1：5為佳。在此混合中所使用的單氧碳酸鈰，係將碳酸鈰浸漬在水中，可藉由加熱到60至100℃之處理而得，氫氧化碳酸鈰，係對鈰精製液混入過剩之碳酸系沈澱劑而生成碳酸鹽，再藉由加熱到60至100℃即可獲得。此時，若不以充分均勻方式混合時，在進行焙燒之際，由於容易變得燒結(sintering)不均勻現象，故需要加以注意。
因此，以上述之方法等所得，含有單氧碳酸鈰或氫氧化碳酸鈰之碳酸鈰，雖然可以直接用為本發明之原料，但煅燒後亦可作為原料。此時之煅燒溫度，以在200至600℃為佳，煅燒後之灼失量以5至20質量%為佳。此時，煅燒後之原料，以由X射線繞射而可確認有單氧碳酸鹽或氫氧化碳酸鹽之波峰為佳。
又，亦可將含有上述單氧碳酸鈰等之碳酸鈰，與氧化鈰混合後，使用在原料中。含有單氧碳酸鈰等之碳酸鈰，與氧化鈰之混合比，換算TREO質量為1：4，或氧化鈰之比率以低於此者為佳。此時，使用之氧化鈰，較佳是在550至750℃中，將碳酸鈰經長時間燒成(burning)而得者為合適。
[原料粉碎]
由上述方法所得之原料，利用雷射光繞射．散射法，自小粒徑側之累積體積50%之粒徑(D50 )值以成為0.5至4.0之方式，來進行粉碎為佳。在粉碎中，以使用濕式之介質研磨機為佳，粉碎介質(或研磨介質)之大小以直徑0.2至5mm為佳。同時，在濕式粉碎時，係以在焙燒前，進行過濾、乾燥、解碎者為宜。
[焙燒]
粉碎後進行焙燒之溫度，以800至1200℃為宜，以850至1120℃較佳。不足800℃時，研磨速度會下降，而超過1200℃時，會有發生很多研磨損傷之傾向。因此，焙燒時間以在0.2至72小時為佳，而以在0.5至48小時更好。如不足0.2小時，所得研磨材之研磨速度會有變低之傾向，即使超過72小時，所得研磨材之特性也幾乎沒有變化。
[粉碎．分級]
在焙燒後宜進行乾式粉碎及乾式分級。又，進行濕式粉碎及濕式分級也可以得到鈰系研磨材泥漿。藉由將研磨材粉末與水等之分散媒混合亦可得到研磨材泥漿。
 發明實施之最佳形態：
以下，說明本發明之適合的實施形態。
第1實施形態：對於本實施形態中，將原料粉碎後進行焙燒溫度變化之情形，以及鈰系研磨材之物性或研磨材性能等。
原料是使用CeO2 /TREO為99.9質量%以上的中國產碳酸鈰，針對TREO 1kg之蒸氣量為0.2 kg之比率，進行蒸氣處理。之後，加入純水，TREO以成為200g/L之方式而泥漿化，使用濕式介質研磨機，以直徑4mm之鋯進行濕式粉碎。此時，所粉碎之原料的D50 值為1.5 μ m。
之後，藉由壓濾機進行過濾，在120℃乾燥48小時，接著經解碎，進行12小時之焙燒。此時之焙燒溫度在700至1280℃間變化，對於各個試樣，再進行乾式粉碎、分級，可得到目的物之鈰系研磨材。對於所得之研磨材組成及物性(10 μ m以上之粗大粒子之含量、利用BET法之比表面積、粒徑(D50 )、X射線繞射而得之半寬度)，利用以下之方式來進行。
[TREO、組成]
TREO濃度之分析，首先，以酸溶解研磨材並添加草酸後，過濾所產生之沈澱物，進行燒成即可得TREO氧化物。然後，測定此TREO之試料質量，以此為基準，求得CeO2 、La2 O3 、Pr6 O11 、Nd2 O3 、Sm2 O3 之含量(CeO2 /TREO、La2 O3 /TREO、Pr6 O11 /TREO、Nd2 O3 /TREO、Sm2 O3 /TREO)。在此有關La2 O3 /TREO、Pr6 O11 /TREO、Nd2 O3 /TREO、Sm2 O3 /TREO，係將TREO試料以酸溶解後，利用ICP－AES法求得。然後，對於CeO2 並不直接測定，而是使用上述求得之值，利用100－{(La2 O3 /TREO)＋(Pr6 O11 /TREO)＋(Nd2 O3 /TREO)＋(Sm2 O3 /TREO)}之式算出。
又，氟成分之定量方法，係將試料經鹼熔融後以溫水萃取，藉由氟離子電極法來測定。又，有關Fe、Ca、Ba係以酸溶解後利用ICP－AES法進行測定。同時，此分析之結果，在第1實施形態中所得研磨材，任一種都是F為0.05質量%以下，Fe為0.01質量%以下，Ca為0.01質量%以下，Ba為0.01質量%以下。
[粗大粒子(10 μ m以上)含量]
粗大粒子含量之測定，係秤取經製造之鈰系研磨材200g，將此分散到0.1%六偏磷酸鈉溶液中，攪拌2分鐘製造成泥漿。此泥漿以孔徑10 μ m之微篩(micro sieve)過濾後回收篩上之殘渣。將回收之殘渣再度在0.1%六偏磷酸鈉溶液中分散而泥漿化。此時，分散係以超音波攪拌1分鐘。然後，將該泥漿以孔徑10 μ m之微篩過濾。此回收殘渣進行再泥漿化並過濾2次。回收之粗粒，經充分乾燥後秤量，並計算出其含量。
[比表面積、粒徑]
依據前述，利用JIS中所定之BET法測定比表面積之方法來進行，在載體氣體中，使用氦氣與具吸附性之氣體的氮氣之混合氣體。平均粒徑(D50 )係使用雷射光繞射．散射法粒徑分布測定裝置(堀場製作所(股)公司製：LA－920)，藉由測定各研磨材原料及各鈰系研磨材之粒度分布，求出平均粒徑(D50 ：自小粒徑側起之累積質量50質量%中之粒徑)。
[半值寬度]
研磨材之半值寬度，係使用X射線分析裝置(Mac Science(股)公司製：MXP 18)，在銅靶上，設定管電壓40 kV，管電流150mA，測定範圍2 θ為5至80°之範圍，將試料寬度設為0.02deg，掃瞄速度以4deg/min之條件來測定。所得繞射X射線，分離為依據Cu－K α1 射線者，與依據Cu－K α2 射線者，而依據Cu－K α1 射線之繞射X射線則測定氧化鈰之最大尖峰之半值寬度。同時，在粉碎、過濾後，雖對乾燥前之原料亦藉由X射線繞射進行測定，但除了不分離藉由Cu－K α射線所得繞射X射線之外，其餘皆與上述相同方法來進行。
因此有關研磨性能之評估，在所得鈰系研磨材中加入純水，使用將TREO調整為100g/L之研磨材泥漿。研磨性能之評估，係進行研磨速度、研磨損傷之評估，然後對被研磨面之表面狀態，測定該平均表面粗度Ra、微少起伏。以下，說明有關各測定方法之具體內容。
在研磨機方面，使用研磨試驗機(台東精機(股)製：HSP－21型)。此之研磨試驗機，係一面將泥漿狀之研磨材供應至研磨對象面上，一面以研磨墊對研磨對象面進行研磨。分散媒只有水，研磨材泥漿之研磨粒濃度是100g/L。因此，本研磨試驗中，將泥漿狀之研磨材以5L/min之比率供應，並循環使用研磨材。同時，研磨對象物是使用65mm ψ之平面板用玻璃。又，研磨墊是使用聚胺酯製的物質。針對研磨面，研磨墊之壓力為9.8kPa(100g/cm2 )，研磨試驗機之旋轉速度是設定為100min－1 (rpm)，進行30分鐘之研磨處理。
[研磨速度．研磨損傷]
研磨值，係測定研磨前後之玻璃重量，評估係依據經研磨所造成的玻璃重量之減少率。同時，此研磨值係以比較例1作為基準(100)，而對於其他之實施例則計算該等之相對評估值。其次，研磨損傷係使用30萬路克斯(1ux)之鹵素燈作為光源之反射法，觀察研磨後之玻璃表面，將大的損傷及微細損傷之數目加以數據化，以100分為滿分，以減分評估方式進行評估。本研磨評估中，「◎」表示98分以上，「O」表示95分以上且未滿98分，「△」表示90分以上且未滿95分，然後「×」則表示未滿90分。
[研磨精度]
用純水洗淨由研磨所得玻璃之被研磨面，在無塵狀態下乾燥後，進行研磨精度之評估。表面粗糙度係對於研磨後之玻璃被研磨面上，在10×10 μ m之測定範圍中，用原子間力顯微鏡(AFM)測定表面之粗糙度，算出其平均值Ra。又，微小之起伏係使用3維表面構造解析顯微鏡(Zygo公司製New View 200)，測定波長為0.2至1.4mm，以白色光掃描研磨面後測定，對第1實施形態之測定結果，顯示在以下之表1。
※研磨材中、相對於TREO之各化合物之含量，在表1中全部的比較例及實施例中，CeO2 為99.9質量%以上，La2 O3 、Pr6 O11 、Nd2 O3 各別在0.02質量%以下，Sm2 O3 為0.01質量%以下。
由表1，D50 值在1.3至4.0 μ m之實施例1至10中，與比較例相對比，可知其研磨損傷不易發生，研磨速度亦大。又，此等研磨材之表面粗糙度Ra與微小起伏偏小，顯示研磨後之被研磨面具平滑性。又，實施例1至10中，D50 值為較佳之1.4至3.5 μ m之所有實施例中，對研磨損傷之抑制性偏高，更佳的1.5至3.0 μ m中，除了抑制研磨損傷之外，研磨速度變得更大。再者，實施例1至10中，半值寬度2 θ變為0.2至0.5°者，確認為研磨速度變得更大，研磨損傷更不易發生。亦可確認此半值寬度2 θ是以0.15至0.45。較佳，0.2至0.4°者更佳。
同時，考慮到研磨速度與研磨損傷之平衡時，粗大粒子含量，係以1000質量ppm以下為佳，以500質量ppm以下較佳，以300質量ppm以下更佳。以及，比表面積，係可以確認以在0.8至8m2 /g範圍內者為佳，以1至7m2 /g較佳，以1.5至6m2 /g者更佳。又，如上述之研磨性能，為了得到好的研磨材之焙燒溫度，確認以800至1200℃為佳。
第2實施形態：其次，說明有關使用中國產之碳酸鈰作為原料，對於使用TREO中之氧化鈰含量不同之碳酸鈰的情形。
除了使用TREO中氧化鈰含量不同之原料之外，其餘是使用與第1實施形態相同之方法來進行，同時，焙燒溫度全部在950℃中進行，將結果在以下之表2中顯示。同時，在第2實施形態中所得之研磨材，對於全部之F(氟)為0.05質量%以下，Fe(鐵)為0.01質量%以下，Ca(鈣)為0.01質量%以下，Ba(鋇)為0.01質量%以下。
由表2顯示出，使用CeO2 /TREO為95質量%以下之原料時，所製造之研磨材，CeO2 /TREO亦成為95質量%以下。氧化鈰為95質量%以下之比較例5及比較例6，顯示D50 值為1.3 μ m以下，半值寬度也超過0.5°。此之結果，所得之研磨材之比表面積超過8m2 /g，在研磨性能方面，與實施例相比時，研磨速度小，研磨損傷稍微偏多。
第3實施形態：本實施形態是說明有關使用TREO中氧化鈰含量不同之原料，粒徑D50 值為以成為本發明之範圍內方式，調整焙燒溫度製造研磨材時之情形。
與第2實施形態相同，使用CeO2 /TREO不同之原料，D50 值為如第1實施形態之實施例4(1.58 μ m)相同程度，調整焙燒時之溫度。有關其他之方法，係使用與第1實施形態相同之方法。同時，在第2實施形態中所得研磨材，全部之F在0.05質量%以下，Fe為0.01質量%以下，Ca為0.01質量%以下，Ba為0.01質量%以下。
在如表3之比較例7及比較例8中，使用CeO2 /TREO為95質量%以下之原料時，粒徑即使在本發明之範圍內的1.6 μ m左右，粗大粒子含量也會變得較多。研磨性能中，研磨損傷之發生量多，研磨速度也變得不足。又，此時之焙燒溫度顯示有必要在1000℃以上之高溫。因此，由第2實施形態及本實施形態，顯示本發明係以CeO2 /TREO為95質量%以上之高純度鈰系研磨材作為前題。
第4實施形態：本實施形態是說明有關原料進行蒸氣處理或浸漬加熱處理等之情形。除了原料之製造方法之外，其餘是使用與第1實施形態相同之方法來進行。另外，焙燒溫度均設在950℃。
實施例17是以與第4實施形態同樣之方法進行碳酸鈰之蒸氣處理，生成單氧碳酸鈰之後，在500℃中煅燒5小時，經灼失量9質量%的物質當作原料。又，實施例18是混合碳酸鈰與0.5mol/L之氨水，TREO作成200g/L之泥漿，在50℃中浸漬加熱處理3小時之後，經過濾、水洗的物質當作原料。
比較例9是將不進行蒸氣處理，而只進行濕式粉碎之碳酸鈰作為原料，比較例10，係將與比較例9同樣只進行濕式粉碎之碳酸鈰在500℃中煅燒5小時，將經灼失量9質量%的物質當作原料。比較例11係將碳酸鈰與純水混合，TREO作成200g/L之泥漿，在90℃中浸漬加熱處理10小時之後，經過濾、水洗的物質當作原料。然後，比較例12係將在實施例12中使用之碳酸鈰當作原料，只藉由噴磨機(jet mill)進行乾式粉碎，在750℃中焙燒，將焙燒物進行濕式分級後作為研磨材(此製造步驟，係根據上述專利文獻2之實施例2)。又，比較例13係將實施例12中使用之碳酸鈰當作原料，經濕式粉碎、過濾、乾燥後，在電爐1000℃中保持4小時後，放冷到室溫為止，以錘磨機(hammer mill)粉碎、分級，重覆6次研磨操作，得到粗粒少之研磨材(此製造步驟，係根據上述專利文獻5之比較例2)。
※1將粉碎．過濾後，乾燥前之原料在105℃中乾燥12小時之物質的灼失量※2C：碳酸鈰(ICDD卡No.38－0377 Ce2 (CO3 )3 ．8H2 O)M：單氧碳酸鈰(No.44－0617 Ce2 (CO3 )2 O．H2 O)H：氫氧化碳酸鈰(No.32－0189 CeCO3 OH)O：氧化鈰(No.34－0394或43－1002 CeO2 )
如實施例，使用經進行蒸氣處理，或以鹼性水溶液之浸漬加熱處理之原料時，所得到之研磨材，以X射線繞射之結果，顯示含有單氧碳酸鈰或氫氧化碳酸鈰。因此，此等實施例之研磨材，顯示具有不會發生研磨損傷，研磨速度亦大之研磨性能。相對於此，有關比較例9、比較例12、及比較例13，所得研磨材只含有碳酸鈰，在比較例10中只含有氧化鈰，研磨性能為稍差者。又，比較例11之研磨性能因只由單氧碳酸鈰所成，所以研磨損傷雖不顯目，但研磨速度並不充分符合需求。
[產業上之可利用性]
經以上之說明，如依本發明，即可提供可抑制研磨損傷之外，尚可改善研磨速度之具有平衡良好之研磨性能之鈰系研磨材。又，本發明的鈰系研磨材亦為成為研磨損傷因素之氟及粗大粒子的含量，較少的研磨材。

Claims (3)

  1. 一種鈰系研磨材，係相對於全部稀土族氧化物(TREO)，氧化鈰之含量在95質量%以上之鈰系研磨材，其中，該鈰系研磨材之比表面積為0.8至8m2 /g，而藉由雷射光繞射‧散射法，自小粒徑側起之累積體積50%的粒徑(D50 )值為1.3至4.0μm，相對於研磨材，其氟含量為0.5質量%以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之鈰系研磨材，其係經依據Cu-K α1 線之X射線繞射分析，氧化鈰之最大峰值之半值寬度在2 θ時，為0.1至0.5°。
  3. 一種鈰系研磨材泥漿，係含有如申請專利範圍第1項或第2項之鈰系研磨材。
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