CN101356248A

CN101356248A - 铈系研磨材料

Info

Publication number: CN101356248A
Application number: CNA2007800011752A
Authority: CN
Inventors: 瓜生博美; 山崎秀彦; 小林大作; 桑原滋
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Current assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date: 2006-03-01
Filing date: 2007-02-19
Publication date: 2009-01-28
Also published as: TW200738857A; JP2007231158A; WO2007099799A1; TWI410479B

Abstract

本发明的目的是提供在研磨损伤的产生得到抑制的同时研磨速度得到大幅改善的铈系研磨材料。本发明的铈系研磨材料的特征在于，它是相对于全部稀土类氧化物(TREO)的氧化铈含量为95质量％以上的铈系研磨材料，利用激光衍射·散射法测得的从小粒径侧开始的累积体积50％的粒径(D₅₀)值为1.3～4.0μm。此外，较好的是本发明的铈系研磨材料通过基于Cu－Kα₁射线的X射线衍射分析测定的氧化铈的最大峰的半宽度以2θ计为0.1～0.5°。

Description

铈系研磨材料

技术领域

本发明涉及含高纯度氧化铈的铈系研磨材料及铈系研磨材料淤浆。

背景技术

铈系研磨材料(以下简称为研磨材料)以往作为玻璃材料的研磨用材料被广泛使用。特别是近年来因为硬盘及液晶显示器(LCD)、光掩模等电气·电子设备领域的快速成长，所以作为它们的玻璃基板等的研磨材料其需求增大。

这里，在上述电气·电子设备等领域中，随着小型化和高密度化的发展，对于基板等玻璃研磨面要求更高的研磨精度。因此，近年来在这些领域中采用了铈含量高的高纯度铈系研磨材料。该高纯度铈系研磨材料是使铈以外的元素的含量有所降低的材料，是存在环境问题的氟等的含量较少、再循环性良好的研磨材料。

例如，在专利文献1或专利文献2等中揭示了上述高纯度的铈系研磨材料。此外，作为在结构上具有特征的高纯度铈系研磨材料，在专利文献3中揭示了氧化铈粒子由微晶构成的具有晶界的多晶形半导体用研磨材料。由于该研磨材料在研磨时生成未与介质接触的新表面而对基板进行研磨，因此是能够减少研磨损伤的发生的材料。另外，专利文献4中揭示了以X射线衍射的衍射角度来决定铈粒子的结晶性的技术方案，专利文献5中揭示了导致研磨损伤的粗大粒子少、具有适度的凝集粒子的高纯度铈系研磨材料。

专利文献1：日本专利特公昭63-27389号公报

专利文献2：日本专利特开2001-89748号公报

专利文献3：日本专利第3727241号说明书

专利文献4：日本专利特开2000-26840号公报

专利文献5：日本专利特开2004-175964号公报

发明的揭示

如上所述，高纯度铈系研磨材料是研磨精度高、再循环性良好的材料。但是，关于其研磨精度，虽然具有充分抑制研磨损伤发生的性能，但有时也有改善其研磨速度的要求。例如，专利文献1或专利文献2的研磨材料因用途的不同略现研磨速度不够，因此设想在高温下实施制造时的煅烧，改进研磨速度。但是，本发明者认为，如果对这些研磨材料进行烧结，则大量产生粗大粒子，易出现研磨损伤。此外，专利文献3或专利文献4的研磨材料在进行玻璃基板等的研磨时是研磨速度非常低的材料，如果希望改善研磨速度，则与上述同样会产生研磨损伤。另外，专利文献5揭示了在抑制研磨损伤的发生的同时研磨速度也得到了改善的研磨材料，但在对研磨速度有特别高的要求时，研磨速度也略现不足。

因此，本发明的目的是提供在抑制研磨损伤发生的同时改善了研磨速度的研磨精度的平衡进一步趋好的铈系研磨材料。

为了解决上述问题，本发明者对各种粒径的高纯度铈系研磨材料进行了认真研究以改善研磨速度。结果发现，铈系研磨材料的粒径在规定范围内时，在抑制研磨损伤发生的同时可获得较快的研磨速度，从而想到了本发明。

即，本发明涉及铈系研磨材料，其特征在于，它是相对于全部稀土类氧化物(TREO)的氧化铈含量在95质量％以上的铈系研磨材料，利用激光衍射·散射法测得的从小粒径侧开始的累积体积50％的粒径(D₅₀)值为1.3～4.0μm。

本发明的研磨材料的粒径通过利用激光衍射·散射法的粒径分布测定法(参照JIS R 1629-1997《细陶瓷原料的利用激光衍射·散射法的粒径分布测定方法》)测定时的从小粒径侧开始的累积体积50％的粒径(D₅₀)值为1.3～4.0μm。如果小于1.3μm，则研磨速度下降，如果超过4.0μm，则有研磨损伤的产生增加的倾向。该D₅₀值较好为1.4～3.5μm，更好为1.5～3.0μm。

本发明中，氧化铈(CeO₂)的含量CeO₂/TREO为95质量％以上，较好为99质量％以上，更好为99.6质量％以上，最好为99.9质量％以上。低于95质量％时，研磨速度下降。此外，在品质方面虽然没有问题，但由于原料高价，所以CeO₂/TREO较好为99.999质量％以下。

这里，本发明的铈系研磨材料以JIS R 1626-1996(利用细陶瓷粉体的气体吸附BET法的比表面积的测定方法)的“6.2流动法的(3.5)一点法”为基准测得的比表面积较好在0.8～8m²/g的范围内，更好为1～7m²/g，再好为1.5～6m²/g。如果低于0.8m²/g，则研磨损伤的产生量大，如果超过8m²/g，则研磨速度下降。

本发明的铈系研磨材料是粒径较大的材料，但超过本申请规定的粒径范围的粗大粒子的含量如果过多，则易产生研磨损伤，有研磨面的微小波纹度易变严重的倾向。因此，粒径10μm以上的粗大粒子在研磨材料中的含量较好在1000质量ppm以下，更好在500质量ppm以下，再好在300质量ppm以下。

本发明的铈系研磨材料通过基于Cu-Kα₁射线的X射线衍射分析测定的氧化铈的最大峰的半宽度以2θ计较好为0.1～0.5°，更好为0.15～0.45°，再好为0.2～0.4°。2θ如果不足0.1°，则研磨损伤的产生量大，如果超过0.5°，则有研磨速度下降的倾向。这里，氧化铈的最大峰在(111)面的峰的2θ约为28.6°处出现。此外，基于Cu-Kα₁射线的X射线衍射除了对试样照射Cu-Kα₁射线的情况以外，还包括向试样照射Cu-Kα射线、所得衍射X射线分为基于Cu-Kα₁射线的射线和基于Cu-Kα₂射线的射线、对基于Cu-Kα₁射线的衍射X射线进行解析的情况。

此外，铈系研磨材料中有时含有氟，但如果氟含量高，则有被研磨面的表面粗度增加的倾向。因此，研磨材料中的氟含量较好在0.5质量％以下，更好在0.2质量％以下，再好在0.1质量％以下。

研磨材料中的TREO含量较好在97质量％以上，更好在98质量％以上。少于97质量％时，由于含有较多的稀土类元素以外的金属元素氧化物和氧化硅等杂质，所以研磨损伤多发或者因焙烧不足而在研磨材料中残存碳酸根离子和水分，有时研磨速度会下降。

另外，在本发明的实施中，最好采用含上述铈系研磨材料的铈系研磨材料淤浆。铈系研磨材料淤浆(以下简称为研磨材料淤浆)至少含有上述铈系研磨材料和水等分散介质，也可含有分散剂等添加剂。这里，作为分散介质，优选水、在水中的溶解度为5％以上的有机溶剂或在溶解该有机溶剂的范围内的与水的混合物。作为有机溶剂，优选使用醇类、多元醇类、酮类、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜等。

研磨时的淤浆浓度以TREO计较好为1～700g/L，更好为10～500g/L，再好为30～400g/L。另一方面，在淤浆状态下实施制造、运输、保管等时，淤浆浓度可以和研磨时相同，但如果浓度太低，则大多需要保管场所，运输成本也会提高。因此，淤浆浓度以TREO计较好为100～1000g/L，更好为150～850g/L，再好为200～700g/L。在进行研磨之前，可根据需要稀释淤浆后使用。

以下所示为获得本发明的铈系研磨材料的优选制造方法。基本的制造工序是，采用以碳酸铈为主体、根据情况实施蒸气处理或浸渍加热处理等和预烧而获得的原料，经过粉碎、过滤、干燥等工序后进行焙烧，再粉碎，分级，可获得作为目的物的研磨材料。

[原料]

在制造本发明的铈系研磨材料时，最好采用碳酸铈、碳酸铈和氧化铈的混合物或者以未完全转化为氧化物的程度对碳酸铈进行预烧而获得的原料中的任意1种原料，该原料中还含有一氧化碳酸铈(日文：モノオキシ炭酸セリウム)或碱式碳酸铈(日文：水酸化炭酸セリウム)的至少一方。如果使用上述原料，即使是高纯度铈系研磨材料，在焙烧时烧结也可均一地适度地实施，制得粗大粒子含量少的铈系研磨材料。

此外，含有碳酸铈及一氧化碳酸铈的原料(也可含有碱式碳酸铈)较好是灼热减量(以在105℃充分干燥对象物后的质量为基准，表示于1000℃加热2小时后的质量减少率)为25～40质量％的材料。如果不足25质量％，则一氧化碳酸铈的产生量过多，如果超过40质量％，则相反地一氧化碳酸铈的产生量有过少的倾向。另外，对该原料进行预烧时，灼热减量以5～20质量％为宜。如果预烧后在实施了预烧的原料中加水等，则可以不进行105℃的干燥。这里，稀土类化合物在JIS K 0067-1992《化学制品的减量及残留成分试验方法》所示的作为灼热温度的基准的650(±50)℃下很难达到恒量，所以必须反复进行多次灼热。因此，本发明在灼热温度为即使只实施1次灼热也可充分达到恒量的1000℃的温度下进行灼热处理。实施该灼热条件的情况下，即使进一步进行灼热质量也几乎不发生变化，可达到上述JIS所示的恒量的基准。

[原料的制造方法]

以下所示为上述铈系研磨材料的原料的优选制造方法。首先，较好的是通过使用了有机溶剂的溶剂萃取等公知方法，对含铈的稀土类精矿进行分解，精制，获得CeO₂/TREO为95质量％以上的铈精制液。混合该铈精制液和碳酸氢铵等碳酸类沉淀剂，可获得碳酸铈。在本发明中，可以直接将碳酸铈作为原料使用，但是，利用仅以碳酸铈为原料而获得的研磨材料进行了研磨的情况下，存在产生研磨损伤等研磨性能劣化的倾向。因此，优选通过以下的方法等，使碳酸铈中含有一氧化碳酸铈或碱式碳酸铈。另外，利用上述方法制得的CeO₂/TREO为95质量％以上的碳酸铈可从中国等获得。

含有一氧化碳酸铈或碱式碳酸铈的任一方或双方的碳酸铈可在上述碳酸铈的制造工序中，通过调整由铈精制液的沉淀时的温度的方法，对碳酸铈进行蒸气处理或温和的条件下的浸渍加热处理的方法，或者混合碳酸铈和一氧化碳酸铈或碱式碳酸铈的方法而获得。以下，对使碳酸铈中含有一氧化碳酸铈或碱式碳酸铈的方法进行说明。

第一，可通过在50℃以上的温度下在铈精制液中添加沉淀剂并混合而含有一氧化碳酸铈或碱式碳酸铈。通常，这种情况下生成一氧化碳酸铈，但如果碳酸类沉淀剂的用量为理论量的1.5倍以上，则易生成碱式碳酸铈。

第二，通过对碳酸铈进行蒸气处理，也可使碳酸铈中含有一氧化碳酸铈等。这里所用的蒸气可采用由一般的蒸气产生用锅炉所产生的100℃以上的蒸气，蒸气用量为每1kg的TREO优选0.05～0.5kg。另外，通过蒸气处理，易生成一氧化碳酸铈。

此外，通过将碳酸铈浸渍于水或碱性的水溶液中，实施40～70℃的加热的浸渍加热处理，也可含有一氧化碳酸铈等，实施预烧可获得原料。实施了在水中的浸渍加热处理的情况下，易生成一氧化碳酸铈，在碱性水溶液中的浸渍加热处理易生成碱式碳酸铈。另外，在40～70℃的低温下的浸渍加热处理仅一部分转变为一氧化碳酸铈或碱式碳酸铈，如果在高于70℃的温度下实施处理，则有几乎全部都转变为一氧化碳酸铈的倾向。

此外，也可以在碳酸铈中混合一氧化碳酸铈或碱式碳酸铈。此时，以TREO质量换算，对于碳酸铈的一氧化碳酸铈或碱式碳酸铈的混合比优选20∶1～1∶5。用于该混合的一氧化碳酸铈可通过将碳酸铈浸渍于水中、在60～100℃进行加热的处理而获得，碱式碳酸铈可通过在铈精制液中过量地混合碳酸类沉淀剂使碳酸盐生成、于60～100℃进行加热而获得。此时，如果不进行混合以实现充分均一的状态，则在进行焙烧时烧结易变得不均一，因此必须注意。

由上述方法等获得的含一氧化碳酸铈或碱式碳酸铈的碳酸铈可直接作为本发明的原料使用，但也可以进行预烧后作为原料使用。此时的预烧温度优选200～600℃，预烧后的灼热减量最好达到5～20质量％。此时，较好的是利用X射线衍射确认预烧后的原料中的一氧化碳酸盐或氢氧化碳酸盐的峰。

此外，还可混合上述含有一氧化碳酸铈等的碳酸铈和氧化铈，将所得混合物作为原料使用。以TREO质量换算，含一氧化碳酸铈等的碳酸铈和氧化铈的混合比为1∶4，或者氧化铈的比例可比该混合比低。此时使用的氧化铈优选在550～750℃对碳酸铈进行长时间煅烧而获得的氧化铈。

[原料粉碎]

最好对通过上述方法获得的原料进行粉碎使利用激光衍射·散射法测得的从小粒径侧开始的累积体积50％的粒径(D50)值达到0.5～4.0μm。粉碎优选使用湿式介质磨机，粉碎介质的尺寸优选直径为0.2～5mm。湿式粉碎时，最好焙烧前进行过滤、干燥和破碎。

[焙烧]

粉碎后进行的焙烧的温度优选800～1200℃，更好为850～1120℃。未满800℃时，研磨速度下降，如果超过1200℃，则有研磨损伤大量出现的倾向。焙烧时间优选0.2～72小时，更好为0.5～48小时。未满0.2小时时，所得研磨材料的研磨速度有下降的倾向，即使超过72小时，所得研磨材料的特性也几乎没有变化。

[粉碎·分级]

焙烧后最好实施干式粉碎及干式分级。此外，进行湿式粉碎或湿式分级也可获得铈系研磨材料淤浆。将研磨材料粉末和水等分散介质混合也可获得研磨材料淤浆。

实施发明的最佳方式

以下，对本发明的优选实施方式进行说明。

实施方式1：本实施方式中，对原料粉碎后使焙烧温度发生了变化的情况下的铈系研磨材料的物性和研磨材料性能等进行说明。

作为原料，采用CeO₂/TREO为99.9质量％以上的中国产碳酸铈，以相对于1kg的TREO的蒸气量达到0.2kg的比例实施蒸气处理。然后，加入纯水，以TREO达到200g/L的条件淤浆化，采用湿式介质磨机，以直径4mm的氧化锆进行湿式粉碎。此时，粉碎后的原料的D₅₀值为1.5μm。

接着，利用压滤器进行过滤，于120℃干燥48小时，再实施破碎后进行12小时的焙烧。对于此时的焙烧温度在700～1280℃间变化的各试样再进行干式粉碎，分级，获得作为目的物的铈系研磨材料。所得研磨材料的组成及物性(10μm以上的粗大粒子的含量、利用BET法测定的比表面积、粒径(D₅₀)、利用X射线衍射测定的半宽度)的测定如下实施。

[TREO、组成]

TREO浓度的分析是首先将研磨材料溶于酸加入草酸后过滤生成的沉淀，进行煅烧，获得TREO氧化物。然后，对该TREO试样进行质量测定，以此为基准求出CeO₂、La₂O₃、Pr₆O₁₁、Nd₂O₃、Sm₂O₃的含量(CeO₂/TREO、La₂O₃/TREO、Pr₆O₁₁/TREO、Nd₂O₃/TREO、Sm₂O₃/TREO)。这里，将TREO试样溶于酸后通过ICP-AES法求出La₂O₃/TREO、Pr₆O₁₁/TREO、Nd₂O₃/TREO、Sm₂O₃/TREO。然后，对于CeO₂不直接测定，而是采用以上求得的值，由100-{(La₂O₃/TREO)+(Pr₆O₁₁/TREO)+(Nb₂O₃/TREO)+(Sm₂O₃/TREO)}的式子算出。

此外，氟成分的定量方法是使试样碱溶，热水萃取，通过氟离子电极法测定。此外，对于Fe、Ca、Ba，使试样溶于酸后通过ICP-AES法测定。该分析的结果是，实施方式1所得的研磨材料的F含量都在0.05质量％以下，Fe含量都在0.01质量％以下，Ca含量都在0.01质量％以下，Ba含量都在0.01质量％以下。

[粗大粒子(10μm以上)含量]

粗大粒子含量的测定是称量取200g制得的铈系研磨材料，使其分散于0.1％六偏磷酸钠溶液，搅拌2分钟，制得淤浆。用孔径10μm的微型筛过滤该淤浆，回收筛上的残渣。使回收的残渣再次分散于0.1％六偏磷酸钠溶液而淤浆化。此时，通过实施1分钟的超声波搅拌而完成分散。接着，用孔径10μm的微型筛过滤淤浆。实施2次上述回收残渣的再淤浆化和过滤。使回收的粗粒子充分干燥后称量，计算其含量。

[比表面积、粒径]

以前述利用JIS规定的BET法测定比表面积的方法为基准实施，载气采用氦和作为吸附气体的氮的混合气体。平均粒径(D₅₀：从小粒径侧开始的累积质量50质量％的粒径)通过采用激光衍射·散射法粒径分布测定装置(株式会社堀场制作所制：LA-920)测定各研磨材料原料及各铈系研磨材料的粒度分布而求得。

[半宽度]

研磨材料的半宽度采用X射线分析装置(日本MAC科学株式会社制：MXP18)，以Cu靶、40kV的管电压、150mA的管电流、以2θ计5～80°的测定范围、0.02deg取样宽度、4deg/分钟的扫描速度进行测定。所得的衍射X射线分为基于CuKα₁射线的射线和基于CuKα₂射线的射线，对于基于CuKα₁射线的衍射X射线，测定氧化铈的最大峰的半宽度。另外，粉碎·过滤后对干燥前的原料进行利用X射线衍射的测定，除了不分离由CuKα射线获得的衍射X射线以外，通过与上述同样的方法进行测定。

对于研磨性能的评价，采用在所得铈系研磨材料中加入纯水、将TREO调整为100g/L的研磨材料淤浆。作为研磨性能的评价，实施研磨速度、研磨损伤的评价。关于被研磨面的表面状态，测定平均表面粗度Ra、微小波纹度。以下，对各测定方法的具体内容进行说明。

研磨机采用研磨试验机(台东精机株式会社制：HSP-2I型)。该研磨试验机是在向研磨对象面供给淤浆状的研磨材料的同时用研磨垫对研磨对象面进行研磨的机器。分散介质仅采用水，研磨材料淤浆的磨粒浓度为100g/L。该研磨试验中，淤浆状的研磨材料以5L/分钟的比例供给，循环使用研磨材料。研磨对象物为65mmφ的平面板用玻璃。研磨垫使用聚氨酯制垫。研磨垫对研磨面的压力为9.8kPa(100g/cm²)，研磨试验机的旋转速度设定为100分钟^-1(rpm)，实施30分钟的研磨处理。

[研磨速度、研磨损伤]

测定研磨前后的玻璃重量，基于因研磨而造成的玻璃重量的减少率来评价研磨值。该研磨值将比较例1作为基准(100)，对于其它的实施例算出相对评价值。然后，通过将30万勒的卤素灯作为光源使用的反射法，观察研磨后的玻璃表面，将大损伤和微小损伤的数目分数化，以100分为满分采用减分评价的方式评价研磨损伤。该研磨评价中，“◎”表示98分以上，“○”表示95分以上不足98分，“△”表示90分以上不足95分，“×”表示不足90分。

[研磨精度]

用纯水洗涤通过研磨而得的玻璃的被研磨面，在无尘状态下使其干燥后进行研磨精度的评价。在10×10μm的测定范围内，用原子间力显微镜(AFM)测定研磨后的玻璃的被研磨面的表面粗度，算出其平均值Ra。此外，微小波纹度采用三维表面结构解析显微镜(哲欧(Zygo)公司制NewView200)，以0.2～1.4mm的测定波长，用白色光扫描研磨面进行测定。实施方式1的测定结果示于以下的表1。

表1

*：表1的所有比较例和实施例的研磨材料中，相对于TREO的各化合物的含量是CeO₂为99.9质量％以上，La₂O₃、Pr₆O₁₁、Nd₂O₃都为0.02质量％以下，Sm₂O₃为0.01质量％以下。

从表1可知，D₅₀值为1.3～4.0μm的实施例1～10与比较例相比，研磨损伤不易产生，研磨速度也较快。另外，这些研磨材料的表面粗度Ra和微小波纹度小，显现出研磨后的被研磨面的平滑性。此外，实施例1～10中，如果D₅₀值达到更好的1.4～3.5μm，则所有的实施例的研磨材料可进一步抑制研磨损伤的发生，如果达到进一步更好的1.5～3.0μm，则在抑制研磨损伤的同时研磨速度更快。另外，实施例1～10中，确认半宽度2θ为0.1～0.5°的研磨材料的研磨速度更快，研磨损伤更不易发生。确认更好的是半宽度2θ为0.15～0.45°的研磨材料，进一步更好的是0.2～0.4°的研磨材料。

此外，如果考虑到研磨速度和研磨损伤的平衡，则确认粗大粒子含量较好为1000质量ppm以下，更好为500质量ppm以下，进一步更好为300质量ppm以下，比表面积的优选范围为0.8～8m²/g，更好为1～7m²/g，进一步更好为1.5～6m²/g。另外，确认获得上述研磨性能良好的研磨材料的焙烧温度优选800～1200℃。

实施方式2：以下对于原料中使用的中国产碳酸铈，对使用了TREO中的氧化铈含量不同的碳酸铈的情况进行说明。

除了使用TREO中的氧化铈含量不同的原料以外，采用与实施方式1同样的方法实施。此外，焙烧温度全部为950℃。结果示于表2。实施方式2获得的研磨材料中的F含量都为0.05质量％以下，Fe含量都为0.01质量％以下，Ca含量都为0.01质量％以下，Ba含量都为0.01质量％以下。

表2

从表2可看出，使用CeO₂/TREO为95质量％以下的原料而制得的研磨材料的CeO₂/TREO也达到95质量％以下。氧化铈在95质量％以下的比较例5及比较例6的D₅₀值在1.3μm以下，半宽度超过0.5°。其结果是，所得研磨材料的比表面积超过8m²/g，关于研磨性能，与实施例相比，研磨速度减慢，研磨损伤较多。

实施方式3：本实施方式对采用TREO中的氧化铈含量不同的原料，调整焙烧温度使粒径D₅₀值进入本发明的范围内而制得研磨材料的情况进行说明。

与实施方式2同样，采用CeO₂/TREO不同的原料，调整焙烧时的温度使D₅₀值达到与实施方式1的实施例4(1.58μm)相同的值。其它方法采用与实施方式1同样的方法。另外，实施方式3获得的研磨材料的F含量都为0.05质量％以下，Fe含量都为0.01质量％以下，Ca含量都为0.01质量％以下，Ba含量都为0.01质量％以下。

表3

如表3的比较例7和比较例8所示，采用CeO₂/TREO为95质量％以下的原料时，即使粒径在本发明的范围内即1.6μm左右，粗大粒子含量也较多，在研磨性能方面，研磨损伤的产生量多，研磨速度不足。另外，显示此时的焙烧温度必须达到1000℃以上的高温。因此，由实施方式2和本实施方式可知，本发明的前提是CeO₂/TREO为95质量％以上的高纯度铈系研磨材料。

实施方式4：本实施方式对原料进行了蒸气处理或浸渍加热处理的情况进行说明。除了原料的制造方法以外，采用与实施方式1同样的方法。焙烧温度都为950℃。

实施例17按照与实施方式1同样的方法，进行碳酸铈的蒸气处理，生成一氧化碳酸铈后，于500℃进行5小时的预烧，将灼热减量为9质量％的产物作为原料。实施例18则是将碳酸铈与0.5摩尔/升的氨水混合，形成为TREO为200g/L的淤浆，于50℃进行3小时的浸渍加热处理后过滤，水洗，将所得产物作为原料。

比较例9是将不进行蒸气处理，将仅实施了湿式粉碎的碳酸铈作为原料。比较例10是在500℃对与比较例9同样仅实施了湿式粉碎的碳酸铈进行5小时的预烧，将灼热减量为9质量％的产物作为原料。比较例11是混合碳酸铈和纯水，形成TREO为200g/L的淤浆，于90℃进行10小时的浸渍加热处理后过滤，将所得产物作为原料。比较例12是以实施例12使用的碳酸铈作为原料，仅利用喷射式磨机实施干式粉碎，于750℃焙烧，对焙烧物进行湿式分级，获得研磨材料(该制造工序按照上述专利文献2的实施例2实施)。此外，比较例13以实施例12使用的碳酸铈为原料，经过湿式粉碎、过滤、干燥后，用电炉于1000℃保持4小时后放冷至室温，重复用锤磨机粉碎、分级6次，获得粗大粒子少的研磨材料(该制造工序按照上述专利文献5的比较例2实施)。

表4

*1：使粉碎·过滤后干燥前的原料于105℃干燥12小时后的产物的灼热减量

*2：C为碳酸铈(ICDD卡No.38-0377Ce₂(CO₃)₃·8H₂O)，M为一氧化碳酸铈(No.44-0617Ce₂(CO₃)₂O·H₂O)，H为碱式碳酸铈(No.32-0189CeCO₃OH)，O为氧化铈(No.34-0394或43-1002CeO₂)

表4中的全部的比较例及实施例所得的研磨材料中的各化合物的相对于TREO的含量是，CeO₂为99.9质量％以上，La₂O₃、Pr₆O₁₁、Nd₂O₃都为0.02质量％以下，Sm₂O₃为0.01质量％以下。

如实施例所示，采用进行了蒸气处理或碱性水溶液的浸渍加热处理的原料时，所得研磨材料的X射线衍射的结果显示含有一氧化碳酸铈或碱式碳酸铈。这些实施例的研磨材料显现出未发生研磨损伤、研磨速度快的研磨性能。对应于此，比较例9、比较例12及比较例13获得的研磨材料仅为碳酸铈，比较例10的材料仅含有氧化铈，研磨性能都不佳。关于比较例11的研磨性能，由于该材料仅由一氧化碳酸铈形成，因此研磨损伤虽然不明显，但研磨速度不够。

产业上利用的可能性

如上所述，本发明提供在抑制研磨损伤发生的同时改善了研磨速度的具有平衡良好的研磨性能的铈系研磨材料。此外，本发明的铈系研磨材料是导致研磨损伤的氟和粗大粒子的含量少的材料。

Claims

1.铈系研磨材料，其特征在于，它是相对于全部稀土类氧化物(TREO)的氧化铈含量为95质量％以上的铈系研磨材料，利用激光衍射·散射法测得的从小粒径侧开始的累积体积50％的粒径(D₅₀)值为1.3～4.0μm。

2.如权利要求1所述的铈系研磨材料，其特征在于，通过基于Cu-Kα₁射线的X射线衍射分析测定的氧化铈的最大峰的半宽度以2θ计为0.1～0.5°。

3.铈系研磨材料淤浆，其特征在于，含有权利要求1或权利要求2所述的铈系研磨材料。