استخدام أكاسيد الأتربة النادرة لصنع نظارات الفلورسنت
استخدام أكاسيد الأتربة النادرة لصنع نظارات الفلورسنت
استخدام أكاسيد الأتربة النادرة لصنع نظارات الفلورسنت
المصدر: AZOMتطبيقات العناصر الأرضية النادرةتستخدم الصناعات القائمة، مثل المحفزات، وصناعة الزجاج، والإضاءة، والمعادن، العناصر الأرضية النادرة لفترة طويلة. وتشكل هذه الصناعات مجتمعة 59% من إجمالي الاستهلاك العالمي. أما الآن، فإن المجالات الأحدث ذات النمو المرتفع، مثل سبائك البطاريات، والسيراميك، والمغناطيس الدائم، تستفيد أيضًا من العناصر الأرضية النادرة، والتي تمثل 41٪ أخرى.العناصر الأرضية النادرة في إنتاج الزجاجفي مجال إنتاج الزجاج، تمت دراسة أكاسيد الأرض النادرة منذ فترة طويلة. وبشكل أكثر تحديدًا، كيف يمكن أن تتغير خصائص الزجاج مع إضافة هذه المركبات. بدأ عالم ألماني يُدعى دروسباخ هذا العمل في القرن التاسع عشر عندما حصل على براءة اختراع وقام بتصنيع خليط من أكاسيد الأتربة النادرة لإزالة لون الزجاج.وإن كان في شكل خام مع أكاسيد أرضية نادرة أخرى، كان هذا أول استخدام تجاري للسيريوم. وقد تبين أن السيريوم ممتاز لامتصاص الأشعة فوق البنفسجية دون إعطاء اللون في عام 1912 من قبل كروكس من إنجلترا. وهذا يجعلها مفيدة جدًا للنظارات الواقية.الإربيوم والإيتربيوم والنيوديميوم هي العناصر النادرة الأكثر استخدامًا في الزجاج. يستخدم الاتصال البصري ألياف السيليكا المشبعة بالإربيوم على نطاق واسع؛ تستخدم معالجة المواد الهندسية ألياف السيليكا المطعمة بالإيتربيوم، كما تستخدم أشعة الليزر الزجاجية المستخدمة في الاندماج بالقصور الذاتي ألياف السيليكا المطعمة بالنيوديميوم. تعد القدرة على تغيير خصائص الفلورسنت للزجاج أحد أهم استخدامات REO في الزجاج.خصائص الفلورسنت من أكاسيد الأرض النادرةفريد من نوعه من حيث أنه يمكن أن يبدو عاديًا تحت الضوء المرئي ويمكن أن ينبعث منه ألوانًا زاهية عندما يكون متحمسًا بأطوال موجية معينة، فإن زجاج الفلورسنت له العديد من التطبيقات بدءًا من التصوير الطبي والأبحاث الطبية الحيوية، إلى اختبار الوسائط والتتبع ومينا الزجاج الفني.يمكن أن يستمر التألق باستخدام كائنات REO المدمجة مباشرة في المصفوفة الزجاجية أثناء الذوبان. غالبًا ما تفشل المواد الزجاجية الأخرى ذات الطلاء الفلوري فقط.أثناء التصنيع، يؤدي إدخال أيونات الأرض النادرة في الهيكل إلى تألق الزجاج البصري. يتم رفع إلكترونات العناصر الأرضية النادرة إلى حالة مثارة عند استخدام مصدر طاقة وارد لإثارة هذه الأيونات النشطة مباشرة. يؤدي انبعاث الضوء ذو الطول الموجي الأطول والطاقة المنخفضة إلى إعادة الحالة المثارة إلى الحالة الأرضية.وفي العمليات الصناعية، يكون هذا مفيدًا بشكل خاص لأنه يسمح بإدخال كريات زجاجية مجهرية غير عضوية في الدفعة لتحديد الشركة المصنعة ورقم الدفعة للعديد من أنواع المنتجات.لا يتأثر نقل المنتج بالكرات المجهرية، ولكن يتم إنتاج لون معين من الضوء عند تسليط الضوء فوق البنفسجي على الدفعة، مما يسمح بتحديد المصدر الدقيق للمادة. وهذا ممكن مع جميع أنواع المواد، بما في ذلك المساحيق والبلاستيك والأوراق والسوائل.يتم توفير تنوع هائل في الكرات المجهرية عن طريق تغيير عدد المعلمات، مثل النسبة الدقيقة لمختلف REO، وحجم الجسيمات، وتوزيع حجم الجسيمات، والتركيب الكيميائي، وخصائص الفلورسنت، واللون، والخصائص المغناطيسية، والنشاط الإشعاعي.ومن المفيد أيضًا إنتاج كريات مجهرية فلورية من الزجاج حيث يمكن تطعيمها بدرجات متفاوتة باستخدام العناصر الكهرومغناطيسية، وتتحمل درجات الحرارة العالية والضغوط العالية، كما أنها خاملة كيميائيًا. بالمقارنة مع البوليمرات، فهي متفوقة في جميع هذه المجالات، مما يسمح باستخدامها بتركيزات أقل بكثير في المنتجات.تعد قابلية الذوبان المنخفضة نسبيًا لـ REO في زجاج السيليكا أحد القيود المحتملة لأن هذا قد يؤدي إلى تكوين مجموعات أرضية نادرة، خاصة إذا كان تركيز المنشطات أكبر من قابلية ذوبان التوازن، ويتطلب إجراءً خاصًا لقمع تكوين المجموعات.
