Photo de grattage

[lyl]

C'est l'expérience qui commence à venir : pour vous montrer à quoi ça ressemble.

J'ai été surprise par le saut qu'il y a entre l'abrasif de doucissage (3um) et le polissage au cerium, très lent pour obtenir de l'effet.

 

Une première tentative peu convaincante de repolissage direct à l'oxyde de Cerium, j'ai mal évalué le diamètre et profondeur des gros trous. (50um parfois mais peu profond)

Il s'agit des faces plates d'un oculaire Clavé 40mm qui doit avoir mon âge je pense.

Les images sont prises avec un microscope compact Lacerta H-200 (très utilisé en gemmologie, vu sur autre site) et oculaire Zeiss P25 (8) : grossissement x100, photo à l'arrache au smartphone (original 1440x2560)

1er essai : état initial et après quelques séchées

 

Donc, il reste des trous et rayures profondes.

Je reviens étape par étape à l'abrasif plus gros :

3 - 6 - 9um

Le 3um est à peine visible, je lis qu'il provoque en médian des creusements de 20% du diamètre de l'abrasif en mode hydroplané direct (outil en verre, mais film d'eau)

1um c'est trop petit à l'oeil et très limite à la photo au smartphone. La photo montre à peu près 0.2mm, 1 pixel ~ 1um

Après être repassé de 9um (2x) puis 6 (2x) et  3um (3x), Je reprends le polissage au zirconium puis cerium. Les montagnes s'aplatissent, doucement. "le gris part", pas de poix pour le moment. On fera quelques passages pour le super-poli quand il ne restera que de l'à peine visible

 

[Eguzkiarte]

Une vraie découverte pour moi. Et du suspense!

[lyl]

Je rajoute une/deux photos d'équipement. Le Clavé 40 est présenté en bas.

J'ai laissé de côté l'outil en poix, c'est vraiment pour finaliser en polissage, pas pour le doucissage

Les faces planes ont frotté l'une contre l'autre. Les courbes seront testées en doucissage sur un outil plâtre à faire avec un moule à cupcake avant d'être pressées sur la poix pour le polissage fin.

Note en haut droite, la lentille de la Meade FH 90/1000 que j'ai mise de côté pour ne pas faire trop poiroter mon demandeur.

Je tâtonne beaucoup malgré la documentation et les conseils. Pas mal de monde serait déjà découragé.

Et, pour info : avec les abrasifs de polissage, je conseille de mettre des gants chirurgicaux. Le zirconium est inerte mais irritant pour la peau.

Zirconium et cerium : Le zirconium est un peu plus gros mais aussi plus dispersé dans les tailles.

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Neutre chimiquement

ZiO₂ rose (satisloh) : D₅₀ 1.2 à 1.8um, D₃ = 5um

ZiO₂ blanc (...) : D₅₀ de 1.0 à 1.5um, D₃ = 4um

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Eviter le milieu acide avec certains verres

Ce0₂ : ~0.35um à 0.6um (D₂₀-D₉₀ : 0.2-0.7 , 0.2-0.9, 0.3-1.5 um )

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rouge à polir Fe₂O₃ : dépend de la qualité, historiquement considéré comme permettant le poli le plus fin.

voir les recettes Clavé sur le site de Charles Rydel (mélange). Les soupes (slurry) de J.Texereau ne me sont pas connues, j'évite compte-tenu des risques de faire des agrégats de rouge quand on ne sait pas. (Toute info est la bienvenue)

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un autre gros trou découvert à l'inspection, non résorbé (une séquence 3um - 6umx3 et retour dans l'autre sens 3um x3)

Au moins 3 séchées entre abrasifs sont nécessaires vu la façon dont je m'y prends

[lyl]

Encore quelques tâtonnements pour vérifier si je vais suffisamment loin avec un abrasif.

Suite : 3 passages courts au zirconium après la résorption des trous, puis, vu que les montagnes ont du mal à s'aplatir encore 2 séries à 3um

Plus de régularité après le 4eme passage au même abrasif, le 5eme ne semble rien changer. J'ai besoin de 4 séchées de 15mn pour le 3um.

Vérifier en floutant un peu que c'est régulier d'apparence semble un bon test

[charpy]

Impressionnant l'état de surface !

 

Petite question de noob : comment fais tu pour garantir la planéité sur d'aussi petites surfaces jusqu'en bord de lentille?

J'imagine que les techniques 'gravitaires' dessus/dessous ne fonctionnent pas avec de si petites masses...

[lyl]

J'ai un marbre à 3um, déjà ça aide...

 

et les deux surfaces des lentilles de 40 mm sont ... polies l'une sur l'autre avant de passer sur le carré de poix (pas satisfaite pour le moment)

Un article que j'ai découvert après.

http://www.astrosurf.com/tests/articles/defauts/defauts.htm

 

Côté technique, normalement, je fais les 8 de Chrétien quand je sens ou entends° l'accroche de l'abrasif, prolongé plus long que ci-dessous, mais ça s'avère maladroit sur ces petites lentilles, je réserve ça pour l'outil en poix.

 

Sinon verre sur verre :

plutôt des W peu excentrés (7 mouvements, ça à l'air d'arc de cercle sans rupture avec ma main), 9 fois 1/12e de tour (~½ doigt de parcours en périphérie ça le fait) et c'est pas grave du tout si je rate mon décompte.

Je tourne le bloc des deux lentilles de 1/8e à la fin de ce cycle de 9 de la lentille mobile. Je fais ça 5 à 6 fois.

Je permute les lentilles ensuite et re.

Avec 2 grands cycles par lentilles et on arrive à ce que ça soit dur (collage) : je ne prolonge pas.

Ca donne un état de surface plutôt régulier mais qui préserve l'aspect aléatoire très important.

 

Pour les faces courbées, je me repose en fin de séchée avec le résiduel qui a débordé et je passe avec trois doigts (pour toucher toute la surface) et je tourne aussi : pas beaucoup d'effet mais c'est bien régulier.

 

Indispensable que l'on m'a indiqué : glycérine, 2 à 3 gouttes entre les lentilles de 40mm, c'est beaucoup et il faut attendre un peu avant de sentir l'accroche de l'abrasif.

Ça à l'air de suffire sur l'émeri fin pour ne pas faire du rabotage/rainurage.

 

Par contre quand tu travailles avec de la poix : une goutte de paic citron comme surfactant (pareil, un conseil) sinon ça s'encrasse trop vite et ça cire plutôt que de creuser.

 

Aspect aléatoire : ça me semble essentiel de contrôler qu'on ne produit pas de motifs réguliers (les vagues) avec une méthode sur le verre (le mamelonnage)

1) constater la glisse : régulière sans à coup, ça peut être très résistant mais pas de vibration ni d'arrêt net

2) flouter (défocus) au contrôle microscope et vérifier l'absence de "cohérence" dans l'image.

 

A voir avec le temps mais j'ai moins de filandre surtout avec la glycérine et d'avoir bien noyer l'abrasif dedans et avec le mouillage avec des gouttes d'eau.

On perd de l'excédent au début de séchée mais c'est moins grave que de rayer.

 

Bonne recette pour le moment, comme je disais, il me reste surtout à savoir combien de séchées je dois faire de cette façon pour l'escalade des abrasifs et l'évaluation des grains apparent suivant chacun.

 

° : agréable ou pas.

J'interprète comme ça

Bruit Blanc/Bleu => grince, génant, ça ressemble à une fracturation/casse, entrée en résonance. Souvent entendu quelque chose de similaire avec les rayures et la fois ou j'ai eu au téléphone la personne d'Orion UK quand elle sortait de l'atelier (super-désagréable la sensation).

Bruit Rouge/Gris => non désagréable, glissement soyeux, une dispersion. Ca passe de rouge à gris quand la résistance au mouvement augmente, c'est la limite, ça frisotte/roule sous les doigts.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Bruits_colorés

 

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Apparition des "plats" : 2 séchées ZiO2 direct + 1 avec l'outil en poix.

5eme passe (10-15 prévues). C'est plan sous 1 um d'épais sur .2mm. Futures passes en verre/verre plutôt.

--------------------------

image de 60um environ, 1440pix -> 40nm/pixels. Pour mémoire la limite en microscopie lumineuse est de 0.2um avec un excellent instrument. Je ne peux pas mieux faire.

Réalisée avec un oculaire Clavé 6mm

La ligne est due à une ancienne rayure, elle fait ~1um. Le poli à atteindre est 35x-50x en dessous de cette taille.

J'ai refait une autre séchée, elle devient discrète :  c'est une craquelure enterrée qui disparait.

10eme séchée de ZiO₂ mais il y a eu une 2x3um 3 séchées avant donc n°3 : toujours plat, le blanc lisse progresse, uniformément sur les deux lentilles.

Il faut être patient et ne pas hésiter à revenir en arrière en cas de gros accident. Texereau annonce 80 piqures au mm² pas plus.

Si dessous la zone fait 120um de diamètre, encore de la patience...
Note : à gauche centre bas il y a une tâche noire : un résidu de poix.

 

Quand ça sera poli à l/8 rms 1/28 : je vise le 20/10 "precision optics"

Sur ces optiques de 40mm de diamètre : "les défauts de forme"

Rayures de contraste 20 ne dépassant pas 10mm et 2 creux de 0.1mm max et somme (évaluée) des creux de 1mm maxi.

https://www.edmundoptics.fr/resources/application-notes/optics/understanding-surface-quality-specifications/

 

Un élément optique ayant un diamètre de 100 mm et une Qualité de Surface spécifiée à 60-40, d’après les limitations susmentionnées, peut avoir plusieurs marques de 60 dont la longueur totale ne dépassera pas 25 mm. Cet élément ne peut pas comporter plus de 5 creux de taille maximale de 0,4 mm (Indice Dig 40) et la somme des diamètres de tous les creux ne doit pas dépasser 4 mm.

 

[lyl]

Séchée n°6 après le grit 3um : les plats sont majoritaires. Lentille ciel.

😕 La lentille d'oeil vient de connaître un incident : un écaille au bord, reliquat d'un choc, je reprends de plus loin après avoir refait un chanfrein et contrôlé.

A droite, n°10. lentille ciel (+3 cérium +1 ZiO₂ ). mon abrasif cérium est encore trop fin pour ça. Il faut continuer avec du 1um jusqu'au blanc général, la différence entre ces deux étapes est très faible.

 

n°13 :

 

[lyl]

Vu le nombre de séchées, je rencontre le problème couramment considéré comme du "Beurrage"

https://www.struers.com/fr-FR/Knowledge/Grinding-and-polishing#grinding-polishing-troubleshooting

Citation

 

Beurrage - Diagnostique des problèmes

La déformation plastique de plus grandes zones sur l'échantillon est appelée beurrage. Au lieu d'être découpé ou enlevé, le matériau est repoussé sur la surface. Le beurrage se produit en raison d'une application incorrecte d'abrasif, de lubrifiant, de drap de polissage, ou une combinaison de ces éléments, ce qui conduit l'abrasif à agir comme s’il était émoussé.

 

Il existe trois possibilités pour éviter le beurrage :

Lubrifiant : Contrôler la quantité de lubrifiant et, si nécessaire, l’augmenter, car le beurrage se produit souvent lorsque le niveau de lubrifiant est trop faible.

 

Drap de polissage (poix) : en raison de la grande élasticité du drap, l'abrasif peut être enfoncé profondément dans le drap et il ne peut pas couper. Changer pour un drap à plus faible élasticité.

 

Abrasif : la taille du grain de diamant peut être trop faible, ce qui signifie que les particules ne peuvent pas couper. Utiliser une plus grande taille de grain.

 

 

J'use plus l'abrasif que la lentille.

Vu la taille des lentilles : la masse est faible ce qui diminue la pression due à leur propre poids, de plus la force exercée est celle des doigts, ce qui est plus faible que celle que l'on peut appuyer avec la main. => difficile à monter au niveau d'un miroir de 150 ou 200mm qui dépasse le kilo. (3x plus de pression "naturelle" je pense)

 

Quelques grandes lignes :

j'ai trouvé des explications tout à fait dans ton sens : dans la thèse de F.GOOSSENS

 

Le ratio de dureté étant très élevé, on peut éliminer le dénominateur (les H)

La rugosité moyenne arithmétique semble proche de ce que j'ai constaté avec la poix qui réduit la pénétration.

=> bien en dessous de 1/10e du grain.

 

Constat spécial alumine : il me semble que la forme des grains de microgrit influence le Diamètre moyen D_a et le taux de pénétration α_a

 

 

http://atom.lylver.org/AstroSurf/PDF/Polissage-Verres/GOOSSENS/abrasif2.JPG

=> courses utilisées/trajectoire de l'outil, régularité de la pression pour rester en mode "polissage 3 corps", taille de l'abrasif.

 

Le type de courses est important : loi des grands nombres, expérience des anciens.

 

La taille rugosité dépend fortement de l'abrasif.

 

polissage 3 corps : en gros l'outil entraine l'abrasif mais c'est l'abrasif qui procède à l'enlèvement de matière (vitesse/pression)

pression : beurrage si elle est trop faible, si trop forte, autre mode pour lequel la rugosité obtenue est différente.

 

En fin de séchée, si on a consommé l'abrasif : il est fracturé et devient trop petit => beurrage.

La pression trop faible peut engendrer du beurrage : le beurrage donne un état de surface hétérogène du type lisse et trous : perte d'efficacité de l'abrasif. Ceci à cause de la réduction du taux de pénétration α_a , on casse l'abrasif sur lui-même plutôt que la surface.

La pression trop forte invalide la formule du polissage à 3 corps (guidage par l'outil, action par l'abrasif)

=> la pression doit être régulière.

 

Changement appliqué :

lubrifiant, j'utilise de la glycérine, un surfactant, un régulateur de pH

poix, j'ai augmenté la dureté de la poix (trop chaud chez moi)

abrasif : le cérium a tendance à beurrer quand j'applique en sortie du polissage du microgrit 3um => pour des petites lentilles je ne peux pas exercer autant de pression que pour un miroir, j'augmente la taille du grain.

 

La vitesse d'abrasion : attention aux vibrations qui influence la régularité de la pression.

Quand on sent des "accroches" dans la mouvement : ralentir, remouiller si ça résiste plus

 

[lyl]

Abrasifs en action : images microscope rétro éclairé à x100

microgrit WCA 5 (~5um), surface en cours d'abrasion, à droite particules d'abrasif (disque transparent cerclé de noir)

Le microgrit a une forme de galette mince (ratio 5:1)

microgrit WCA 3 (~3um), l'accumulation sombre est un creux sub-micronique, défaut de forme de 50/100um en cours de résorption; à droite, les agrégats d'abrasifs quand on ajoute de l'eau sans surfactant/dispersant. Note l'abrasif n'est pas régulier, c'est une plage de taille du simple au double.

Il permet toutefois, d'atteindre facilement 30% de la taille en rugosité en mode verre sur verre et suspension aqueuse. Voir image de droite, 1ere séchée avec cet taille d'abrasif, on est déjà en dessous dans les zones claires sans particules.

 

[Eguzkiarte]

Bonjour @lyl je suis ton sujet avec beaucoup d'intérêt, mais j'ai un mal de chien à interpréter tes photos.

Il y a 1 heure, lyl a dit :

à droite particules d'abrasif (disque transparent cerclé de noir)

là, par exemple, je ne vois rien. C'est vrai que je n'ai jamais regardé une lentille au microscope (je suis beaucoup

plus habitué à la biologie!). Pourrais-tu expliquer un peu plus les photos pour le néophyte que je suis? Une échelle

pour que l'on puisse voir les progrès?

[lyl]

voilà qui devrait aider, c'est un peu plus petit qu'un globule rouge

La résolution est d'environ .5/1um

Il faudrait faire un film car je les vois se déplacer par gravité.

[Eguzkiarte]

Merci!

[lyl]

Etape polissage, j'ai repris ces lentilles déjà deux fois : rayures et un éclat du à du stress sous-jacent.

Une soupe Clavé : elle fonctionne très bien avec tous les abrasifs, ça limite énormément le beurrage. Je suis passée au polissage avec un abrasif intermédiaire que j'ai commandé : 4 fois plus gros, du Cérium 2um de chez LamPlan (74 près d'Annemasse)

C'est nécessaire pour les petites lentilles sous 100mm car la pression est moindre et ça présente un avantage pour le contrôle optique au microscope. En dessous, l'effet ne se voit que difficilement ou par diffusion.

Il faut faire un outil adapté à la taille de la lentille

Trop gros et trop mou : gugolz standard c'est trop mou en appartement (je suis à plus de 21° 🙄). En mettant ça en place le soir avant le film, j'ai eu la surprise de voir les lentilles complètement enfoncées dans la poix... flûte.

A droite Gugolz 64, ça convient bien mais il faut réchauffer un peu avant de presser : un peu de glycérine pour éviter l'adhérence.

Un drame qui m'a mis le moral à zéro après tant de temps passé et je me suis enfoncé des échardes de verre en voulant rattraper. Le beaume du Canada est parti subitement, et la partie concave s'est fait la malle. j'ai pas eu le temps d'attraper, juste de me prendre les éclats quand ça a percuté ; heureusement j'avais des lunettes.

Bref, je continue, Fred me dit que le verre pourra être refait (c'est du F2 avec face plate, il reste la courbe de l'autre)

Etat à mi-polissage, microscope à x100

gauche : face plate ciel, complètement refaite depuis carbo 400, milieu l'autre face convexe qui a été trop traitée au nitrique. A droite, la face courbe de la lentille bi-convexe qui s'est décollée, pareil elle avait été sur-traité à l'acide.

Une fois le gris enlevé, il restera à superpolir au 1um Zr0₂ et .5um Ce0₂.

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Pour mémoire : l'outillage

a) eau + surfactant (paix citron, très peu 1mm au fond avant ajout d'eau) en vaporisateur (vapo pour de l'huile de cuisine fait un brouillard fin). Une pression de vapo côté lentille et côté outil.

b) glycérine : à étaler ensuite sur la surface de la lentille ou du miroir, très finement. Sert à protéger des premiers passages de l'abrasif si il est mal dissous. Une à deux gouttes pour une lentille de 40-42mm

c) abrasif : ici cérium blanc dans sa salière à trous fins. A peine quelques grains, on ne recouvre pas la surface, c'est comme du lait très dilué. Deux fois moins que sur la photo de droite qui est celle d'un mode verre/verre là, ça correspond à la première dose à étaler pour pressage de la poix. A mettre sur l'outil.

d) acide : pipette compte-goutte pour l'acide phosphorique (E338) : deux à 3 gouttes pour des lentilles de 40-42mm. Active la glycérine et le cérium pour le polissage chimique (anti-beurrage). A mettre sur l'outil, ça doit diluer l'abrasif en sandwich avec l'eau vaporisée sur la surface.

*** Ne jamais déposer de l'abrasif de polissage sur une surface sèche ***

e) outil en gugolz 64 (un peu plus dur) : il est déjà bien chargé en cérium là, donc dédié à cet abrasif. Même si les particules diminue en taille avec les séchées, je pense que je vais gratter la surface ou la refaire.

f) le tour de potier, toujours pratique pour faire tourner l'ensemble.

 

[eroyer]

Salut,

j'essaie de suivre tes expérimentations même si je ne comprends pas toujours tout. L'objectif est d'obtenir le meilleur poli possible en essayant des recettes de polissage plus avancées que la méthode "standard" décrite par Texereau et dans les autres bouquins à destination des amateurs, c'est bien ça ?

Et où trouve-tu ces infos sur les acides, les produits à utiliser, etc ... ?  Et dernière question, tu travailles dans le domaine de l'optique où c'est purement une activité amateur ?

 

 

 

[lyl]

Le 10/03/2019 à 12:31, eroyer a dit :

L'objectif est d'obtenir le meilleur poli possible en essayant des recettes de polissage plus avancées que la méthode "standard" décrite par Texereau et dans les autres bouquins à destination des amateurs, c'est bien ça ?

Je viens à l'origine de la micro-électronique, j'ai appris les bases de la cristallographie, de la physique quantique et de bonne connaissance pratique dans la chimie qui va avec l'industrie des semi-conducteurs. (techno PVD et micro-lithogravure).

C'est connexe à cette connaissance : j'ai utilisé pas mal d'optique, gel photographique et d'acides dans cette activité.

L'idée pour l'amateur est autant de :

- limiter les aléas de doucissage, faciliter le choix de la transition de taille d'abrasif

- accélérer le polissage et en faciliter le contrôle

- bien cadrer une combinaison pour atteindre le superpoli.

 

Ce n'est pas nouveau, c'est vraiment basé sur les recettes de Clavé !

Texereau utilisait encore du rouge à l'époque parce qu'on pouvait le faire soit-même. Le cérium est un peu plus stable et efficace, il a atteint un prix raisonnable avec la production industrielle et également les nouvelles recettes de poix de polissage (Gugolz de Statisloh)

 

Clavé a mis en évidence les 3 points forts : les effets chimiques combinés aux effets mécaniques et la notion de polissage fluide (le mode d'hydroplanage) ou appelé également polissage à 3 corps.

Charles Rydel a ressorti le brevet Clavé :

http://www.astrosurf.com/astroptics/les_soupes_de_polissage.html

regarde la n°1 , la 3 et la 4

Le grain d'oxyde de fer ou de cérium produit le même effet à l'échelle atomique.

              

 

Le plus que j'ai combiné :

Le cérium a été démontré plus efficace que le rouge "quand le groupe hydroxyl est présent", cela a été préssenti mais pas identifié par Clavé dans la formule III, l'oxyde de cobalt et de chrome qui s'y trouve sert de " poudres microcristallines destinées à faciliter les mouvements de glissement entre la pièce et l'outil " mais il n'y a pas de groupe hydroxyl de décrit.

Mais, je suppose que Clavé devait utiliser ça en additif par intuition.

       

 

Groupe hydroxyl et quelques unes des possibilités.

C'est "un bout de la molécule d'eau" avec des propriétés chimiques versatiles quand c'est en solution dans l'eau et des acides ou bases.

http://oer2go.org/mods/fr-wikipedia_for_schools/wp/a/Alcohol.htm

 

J'ai trouvé une explication de l'activité bénéfique de la glycérine (glycérol) mais je ne l'ai pas expliquée avant, elle sert à la fois pour sa viscosité en maintenant un fluide entre les surfaces et en tamponnant la solution avec l'acide faible : maintenir un niveau de disponibilité plus faible mais constant. Un peu de rappel sur ce qui se passe dans l'eau, l'équilibre acide/base : https://www.cnrs.fr/cnrs-images/chimieaulycee/THEMES/acidite/ph.htm

une équation vraie pour toute solution aqueuse :
[H3O].[HO¯] = 10-14 = Ke. Ke est appelé produit ionique de l’eau, il est sans unité et toujours égal à 10-14 à 25 °C.

Phase 0

L'oxyde de cérium a une structure cristalline en équilibre qui dépend aussi du pH, le taux de Ce³⁺ s'éteint complètement à pH 9,2 (à confirmer). Il est à noter qu'à pH 7 l'activité chimique du Cérium existe mais elle est faible !

Autre propriété : quand le grain de d'oxyde de cérium diminue de taille durant l'abrasion, le taux de Ce³⁺ augmente° (effet statistique de la stabilité cristalline). On arrive toujours à obtenir une activité chimique mais ... en fin de polissage, du coup la vitesse de polissage fin est lente.

Cette structure en fait un piège oxydoréducteur, par re-capture d'ion oxygène dépendant du taux de Ce³⁺, ceci afin de rééquilibrer sa structure cristalline.

° : c'est contesté par une étude récente.

 

 

Phase 1

Les OH du glycérol est une fonction alcoolique (un groupe hydroxyl) qui peut à la fois passer pour une base ou un acide suivant le contexte initial de pH. Avec l'acide phosphorique, ça commence par capturer des H+ dans la solution : ça baisse l'activité chimique "acide" au début. On positionne le pH dans la zone intéressante (mais pas trop fort sinon ça pique les doigts . Entre Ph 5 et 6 la pente d'activation est très forte.

Tamponnage en milieu acide :

=>

Phase 2

Le tamponnage (cf équation des solutions aqueuses, produit ionique) rend plus d'OH- disponibles qui A) se lient faiblement à la surface du verre (liaison ionique faible), sans le briser. Lorsqu'on sèche le verre il partira avec l'évaporation.

Le glycérol protoné (ou multi-protoné !) ou les H₃O+ disponibles (H+ est naturellement lié de façon ionique faible à l'oxygène d'une molécule d'eau) entre en contact avec l'oxyde de Cérium qui B ) qui capte facilement l' H+ via liaison ionique plus forte à l'oxygène de la molécule de Cérium (déséquilibre barycentrique)

Phase 3

Lorsque la particule d'abrasif rencontre la surface avec apport d'énergie, la molécule d'eau a tendance à se reconstituer et l'ion Si accroché est arraché car la liaison

Ce-O-Si est plus forte et plus courte que la la liaison Si-O-Si ! La molécule d'abrasif est consommé en même temps que l'ion silicium de surface. Il passe en solution ou finit accroché au surfactant (autre équation chimique)

J'ai eu la confirmation que c'est une combinaison connue dans des références de la nouvelle évolution des polissages : l'EMP (électro-chimique et mécanique) => ajout d'une différence de potentiel pour accélérer.

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Plus détails sur l'activité chimique de la terre rare Cérium ont été mis aussi en évidence en médecine.

Citation

Cerium oxide nanoparticles (CeONPs) have received much attention because of their excellent catalytic activities, which are derived from quick and expedient mutation of the oxidation state between Ce4+ and Ce3+. The cerium atom has the ability to easily and drastically adjust its electronic configuration to best fit its immediate environment. It also exhibits oxygen vacancies,or defects, in the lattice structure; these arise through loss of oxygen and/or its electrons, alternating between CeO2 and CeO2x during redox reactions.

La configuration électronique du cérium lui permet d'être à la fois réducteur et oxydant. La versatilité de l'oxyde de cérium "nano-particule" est expliqué page 2

http://atom.lylver.org/AstroSurf/PDF/Polissage-Verres/CMP/CeONP-am201388.pdf

Il a des propriétés similaires au Fe III et Fer IV, avec plus de facilité

Dans de l'oxyde de Cérium, plus le grain CeONP est petit plus le cristal est instable et active des possibilités de liaison ionique. A contrario, quand sa taille augmente, c'est qu'il a capturé des ions oxygène pour se stabiliser.

Citation

In the oxide of cerium, the Ce4+ state with the stable electronic configuration of xenon is preferentially formed. It crystallizes in the fluorite structure in which every cerium atom is surrounded by eight oxygen anions and every oxygen atom occupies a tetrahedral position. Nonetheless, a significant concentration of intrinsic defects is usually present, with a portion of cerium present in the Ce3+ valence state having the deficiency of positive charge compensated by oxygen vacancies. The relative amount of cerium ions Ce3+ and Ce4+ is a function of particle size.In general, the fraction of Ce3+ ions in the particles increases with decreasing particle size.

En optique, il faut toutefois se méfier de cette propriété de grossissement des grains de CeO₂, une activité chimique trop rapide peut causer des dégats par grossissement de grains abrasifs durs !

Certains verres flints lourds, en milieu acide ont de sérieux problèmes avec l'oxyde de cérium.

La chimie peut jouer des tours au polisseur... En rouge, super-poli impossible, et pas seulement avec le cérium.

C'est aussi la raison pour laquelle, on n'utilise plus le corindon de petite taille (alumine) pour le polissage final d'amateur à la poix sur des miroirs borosilicates comme le BF33, le nouveau pyrex cousin du BK7... car l'amateur va tourner autour de pH 7 (à  l'eau...) en général. Le grain risque de grossir même pris dans la poix.

https://www.telescope-optics.net/fabrication.htm

test de risque en polissage prolongé de 4h (on croit ne pas aller jusque là ! mais les résidus non nettoyés entre deux séchées...)

 

En cas d'incompatibilité du substrat avec le cérium, l'association de 80% d'oxyde de zirconium et de 20% d'oxyde de fer (le rouge) donne des résultats similaires voire meilleurs, mais plus lentement. La raison est la neutralité relative du zirconium (pas d'effet chimique) et la dureté plus faible de l'oxyde de fer qui agit principalement chimiquement.

C'est utilisé pour des optiques laser, dans le cas ou le verre optique rencontre le problème d'inclusion résiduelle de cérium ou lanthane.

Note : obligatoire pour moi sur la lentille en verre SF10 (face plate) du Clavé.

[lyl]

Pour l'oculaire, la transparence revient, la face arrière plane est faite, il reste des défauts réguliers.

Le poli apparait petit à petit sur les faces courbes, je vais les finir individuellement : l'outil doit être pressé individuellement plus longuement maintenant et la soupe diluée à l'avance je pense.

 

[eroyer]

Ca fait quand même un paquet de faces à repolir. Tu passes combien de temps par face ?

[ABDEL1982]

Il y a 8 heures, lyl a dit :

Pour l'oculaire, la transparence revient, la face arrière plane est faite, il reste des défauts réguliers.

Le poli apparait petit à petit sur les faces courbes, je vais les finir individuellement : l'outil doit être pressé individuellement plus longuement maintenant et la soupe diluée à l'avance je pense.

 

@lyl

Pour accélérer .utilises des pads en PU pour virer le gris rapidement vu que Tu as plusieurs faces a polir 

[lyl]

Ca fonctionne bien en effet.

Après l'alumine à 3um c'est redoutable à partir de 70mm sur de la lentille d'objectif, tu reprends en poix quand les défauts ne sont plus visibles.

Mais j'ai déjà essayé, spécifiquement sur ces petites tailles et fortes courbures (presque 1cm de flèche) ça n'améliore pas la situation en manuel.

Je n'ai pas voulu me casser la tête avec un moule et le PU. pour l'instant j'ai trouvé un compromis avec la poix un peu plus dure.

[ABDEL1982]

J'ai juste essayé  une fois sur un 300 zerodur,avec le même outil de doucissage ;J'ai juste collé  la mousse sur les carrés de grès céramique  (outil préalablement bien nettoyé )c'est redoutable d'efficacité. 

Sur plus petit et fort courbé, je ne sais pas comment ça peut se comporter

[ABDEL1982]

Ça donne ça:

En quelques heures à peine;4H avec un poids et solution PH basique si mes souvenirs sont bon

 

[lyl]

De mon côté, *cogite* : 1h par face là à pH ~5.

J'attends du rouge pour mettre avec mon Zirconium pour finir la face plate.

Pour le rouge (oxyde de fer) c'est Ph 4 recommandé mais ça pique de trop.

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Je me suis arrêtée à temps avec le cérium 2um, j'ai des fines rayures qui sont apparues sur la partie polie côté flat. Le SF10 se fait labourer par le Cérium en milieu acide.

Dissolution, pressage : ça limite mais il faut changer l'abrasif sur ce verre là.

J'ai passé 2 séchées au ZrO2 1um hier après avoir raboté la poix, c'est déjà amélioré.

Il faut se méfier des mélanges mal combinés : si ça échoue en Zr02 + rouge, je testerai Zr02 tout seul en milieu un peu basique (une goutte de soude ou d'ammoniaque)

[lyl]

Un bon additif : oxyde de chrome Cr₂0₃, ou Pigment Green 17, celui des billet de banque américain.

Il fut utilisé par Clavé comme "poudre microcristalline". C'est également un abrasif de polissage utilisé pour le fer.

Ultra-dur (Mohs 8.5) mais peu efficace sur le verre car peu actif chimiquement (12 fois moins que l'alumine et 16 fois moins que le ceria)

Il se disperse bien et a un diamètre de grain certes peu uniforme. Il se fractionne peu à cause de la dureté et la resistance à l'écrasement.

Il est très colorant, on voit bien la répartition dans le mélange et il en faut très peu pour uniformiser l'épaisseur du film liquide.

 

Vu le ratio d'abrasion, il s'avère utile pour limiter les accidents de types rayures et éclats de l'abrasif efficace associé.

Une sorte d'effet de micro-bille quasi-inerte qui maintien l'écartement des surfaces.

 

Celui que j'ai est de taille moyenne d_10%=0,7um, d_50%=2um d_90%=11um et il s'est avéré extrêmement utile pour accélérer le doucissage avec du 15um et 9um (migrogrit alumine). Je pense qu'il va rester utile à 5um.

On en met très peu : un grain de sel gros pour 40mm de diamètre : <25% de la quantité d'abrasif. (trompeur sur l'image !)

 

Ressenti : le film d'eau et de glycérine prend rapidement une fine épaisseur et la sensation de polissage, bien que plus ferme et ralentie (force d'opposition) est très uniforme. Le résultat réduit fiablement les incidents de surface en terme de gravité et nombre.

Ci-dessous : ancien miroir diagonal plan chanfreiné utilisé comme outil.

Attention quand même : c'est un irritant qui traverse la peau, éviter le contact de la poudre sèche et également humidifiée.

https://www.mon-droguiste.com/oxyde-de-chrome-iii,fr,4,OXYCHR15018DSN.cfm