Ús d'òxids de terres rares per fer ulleres fluorescents
Ús d'òxids de terres rares per fer ulleres fluorescents
Ús d'òxids de terres rares per fer ulleres fluorescents
font: AZoMAplicacions dels elements de terres raresLes indústries establertes, com els catalitzadors, la fabricació de vidre, la il·luminació i la metal·lúrgia, han estat utilitzant elements de terres rares durant molt de temps. Aquestes indústries, quan es combinen, representen el 59% del consum total mundial. Ara les àrees més noves i de gran creixement, com ara els aliatges de bateries, la ceràmica i els imants permanents, també estan fent ús d'elements de terres rares, que representen l'altre 41%.Elements de terres rares en la producció de vidreEn el camp de la producció de vidre, els òxids de terres rares s'han estudiat durant molt de temps. Més concretament, com poden canviar les propietats del vidre amb l'addició d'aquests compostos. Un científic alemany anomenat Drossbach va començar aquest treball a la dècada de 1800 quan va patentar i va fabricar una barreja d'òxids de terres rares per decolorar el vidre.Tot i que en forma crua amb altres òxids de terres rares, aquest va ser el primer ús comercial del ceri. El ceri es va demostrar que era excel·lent per a l'absorció d'ultraviolats sense donar color el 1912 per Crookes d'Anglaterra. Això fa que sigui molt útil per a ulleres protectores.L'erbi, l'itterbi i el neodimi són els REE més utilitzats en vidre. La comunicació òptica utilitza àmpliament fibra de sílice dopada amb erbi; El processament de materials d'enginyeria utilitza fibra de sílice dopada amb iterbi i els làsers de vidre utilitzats per a la fusió de confinament inercial s'apliquen dopats amb neodimi. La capacitat de canviar les propietats fluorescents del vidre és un dels usos més importants del REO al vidre.Propietats fluorescents dels òxids de terres raresÚnic en la manera que pot semblar normal sota la llum visible i pot emetre colors vius quan s'excita per determinades longituds d'ona, el vidre fluorescent té moltes aplicacions, des d'imatge mèdica i investigació biomèdica, fins a proves de suports, traçats i esmalts de vidre d'art.La fluorescència pot persistir utilitzant REO directament incorporats a la matriu de vidre durant la fusió. Altres materials de vidre amb només un recobriment fluorescent sovint fallen.Durant la fabricació, la introducció d'ions de terres rares a l'estructura dóna lloc a una fluorescència de vidre òptic. Els electrons del REE s'eleven a un estat excitat quan s'utilitza una font d'energia entrant per excitar directament aquests ions actius. L'emissió de llum de longitud d'ona més llarga i menor energia retorna l'estat excitat a l'estat fonamental.En els processos industrials, això és especialment útil, ja que permet inserir microesferes de vidre inorgànics en un lot per identificar el fabricant i el número de lot de nombrosos tipus de productes.El transport del producte no es veu afectat per les microesferes, sinó que es produeix un color de llum particular quan la llum ultraviolada brilla sobre el lot, la qual cosa permet determinar la procedència precisa del material. Això és possible amb tot tipus de materials, inclosos pols, plàstics, papers i líquids.Es proporciona una enorme varietat a les microesferes alterant el nombre de paràmetres, com ara la proporció precisa de diversos REO, mida de partícula, distribució de la mida de partícula, composició química, propietats fluorescents, color, propietats magnètiques i radioactivitat.També és avantatjós produir microesferes fluorescents a partir de vidre, ja que es poden dopar en diferents graus amb REO, suporten altes temperatures, tensions elevades i són químicament inerts. En comparació amb els polímers, són superiors en totes aquestes àrees, la qual cosa permet utilitzar-los en concentracions molt més baixes en els productes.La solubilitat relativament baixa de REO en vidre de sílice és una limitació potencial, ja que això pot provocar la formació de cúmuls de terres rares, especialment si la concentració de dopatge és superior a la solubilitat d'equilibri, i requereix una acció especial per suprimir la formació de cúmuls.
