综合新闻 News
联系我们
  • 客服服务电话:021-64321087
  • 商业服务电话:13918059423
  • 技术服务电话:13918059423
  • 联系人:崔老师 
  • 服务邮箱:shxtb@163.com
  • 地址:上海市徐汇区桂林路100号8号楼107室

【动态】大连化物所实现极低缺陷亚埃级粗糙度石英超光滑表面的研制

日期: 2022-11-28
浏览次数: 161

来源于中科院大连化物所

近日,大连化物所化学激光研究中心李刚研究员、金玉奇研究员团队(700组群)与生物能源化学品研究组(DNL0603组)合作,以自主合成的新型超细纳米氧化铈(CeO2)为抛光浆料,利用化学机械抛光(CMP)技术,加工出极低缺陷亚埃级(<0.1nm)表面粗糙度的超光滑石英光学表面,并深入研究了加工过程中CeO2纳米颗粒与石英表面的物理及化学变化过程,进一步提升了对CMP抛光机理的理论认知。

【动态】大连化物所实现极低缺陷亚埃级粗糙度石英超光滑表面的研制

石英玻璃因其优异的物理化学性能,是高能激光、激光陀螺、空间激光通信、短波光学等领域的优异基底材料,其加工后的表面质量(表面粗糙度及表面缺陷数量等)是制约此类高精密光学系统性能的“卡脖子”技术难题。极低缺陷亚埃级石英超光滑表面的高效加工具有挑战。当前,受限于对CMP抛光机理的认识不够深入、高端CeO2抛光浆料被美日等国寡头企业所垄断并对我国严格禁运,致使我国的CMP抛光工艺与国外尚存在较大差距。

本工作中,研究人员制备出一类尺寸小、粒度分布窄的超细纳米CeO2抛光浆料,其平均一次粒径小于4nm。通过CMP技术参数的调控和优化,研究人员实现了表面粗糙度(RMS)小于0.1nm的极低缺陷石英光学表面的加工。对比研究发现:石英元件表面粗糙度主要受CeO2一次粒径尺寸和粒度分布影响,一次粒径尺寸越小,粒度分布越窄,越有利于超光滑表面的形成;从“CeO2团聚强度”这一全新的角度,阐释了CeO2团聚强度是影响石英元件表面亚微米尺寸缺陷形成的关键因素。此外,通过对石英元件抛光去除速率以及表面接触角的分析,研究人员提出了CeO2浆料中Ce3+促进石英表面羟基形成进而提升抛光去除速率的化学去除模型。


本工作对推动我国高端CeO2抛光浆料制备技术发展和提升我国超精密光学元件制造水平具有重要意义。


相关研究成果以“Fused silica with sub-angstrom roughness and minimal surface defects polished by ultra-fine nano CeO2”为题,发表在Journal of the American Ceramic Society上。该工作的第一作者是大连化物所704组博士研究生吴泽华。上述工作得到国家自然科学基金、大连市科技创新基金、大连化物所创新基金等项目的支持。(文/图 吴泽华、张志鑫)


文章链接:

https://doi.org/10.1111/jace.18884



Hot News / 相关推荐
  • 2026 - 06 - 04
    点击次数: 16
    来源:X-MOL直接甲醇燃料电池(DMFC)技术的持续发展对高性能、高耐久性贵金属基电催化剂的研发提出了日益严苛的要求。本文通过溶剂热共组装策略,合理设计并合成了由二氧化铈纳米棒与石墨烯构成的三维(3D)交联纳米结构复合催化剂(CeO2 NRs-G)。超细铂纳米颗粒被均匀锚定于该分级多孔骨架上,形成Pt/CeO2 NRs-G催化剂。该3D纳米结构兼具石墨烯的高导电性与多孔网络结构,可有效促进物质与...
  • 2026 - 06 - 03
    点击次数: 38
    来源:X-MOL相较于其他铜掺杂纳米氧化铈材料,于近室温条件下制备的8% Cu–纳米氧化铈在水煤气变换(WGS)反应中展现出优异的催化性能,但其原因十年来一直不甚明确[Si, R. 等,Catal. Today 2012, 180(1), 68–80.]。为探究该现象,我们对采用相同共沉淀法制备的、含铜量为0–16%的纳米氧化铈晶粒进行了电导率测试,并结合对分布函数(PDF)分析获得的结构信息开展...
  • 2026 - 06 - 03
    点击次数: 39
    来源:X-MOL绿色光催化氧化材料作为环境和化学工程可持续发展的环保策略,吸引了广泛的研究关注。在这项工作中,在温和条件下,以溶温合成了一种新型二维铈基金属有机框架(Ce-MnTCPP)。该框架由锰卟啉配体 MnTCPP 构建,这是一种锰卟啉配体,由 Mn 2+ 离子与四氢喧啶卟啉(TCPP)及铀离子配位形成,已被证明是选择性氧化四氢喹啉的高效光催化剂。在 395 纳米 LED 照射下,其催化性能...
  • 2026 - 06 - 02
    点击次数: 59
    来源:X-MOL为寻找高效的二氧化碳还原光催化剂,稀土元素掺杂因其独特的电子结构和能级而受到广泛关注,可显著增强光吸收能力和电荷转移效率。本研究采用表面活性剂辅助水热法合成了二维超薄铒(Er)掺杂BiOCl纳米片。Er掺杂不仅抑制了光生载流子的复合,还进一步增强了BiOCl纳米片的光催化记忆效应。Er掺杂与前期可见光辐照诱导的光催化记忆效应之间的协同作用,大幅调控了BiOCl纳米片内部的电子态。实...
  • Copyright ©Copyright 2018  2020 上海市稀土协会 All Rights Reserved 沪ICP备2020034223号-1  沪公网安备 31010402010140号
    主办单位:上海市稀土协会 指导单位:上海市稀土材料开发应用办公室 承办单位:上海稀土产业促进中心 
    犀牛云提供企业云服务