Použití oxidů vzácných zemin k výrobě fluorescenčních brýlí

Použití oxidů vzácných zemin k výrobě fluorescenčních brýlíoxid vzácných zemin

Použití oxidů vzácných zemin k výrobě fluorescenčních brýlí

zdroj: AZOM
Aplikace prvků vzácných zemin
Zavedené průmyslové podniky, jako jsou katalyzátory, sklářství, osvětlení a metalurgie, používají prvky vzácných zemin již dlouhou dobu. Tato odvětví, když se spojí, představují 59 % celkové celosvětové spotřeby. Nyní novější, rychle rostoucí oblasti, jako jsou slitiny baterií, keramika a permanentní magnety, také využívají prvky vzácných zemin, což představuje zbývajících 41 %.
Prvky vzácných zemin ve výrobě skla
V oblasti výroby skla se již dlouho zkoumají oxidy vzácných zemin. Přesněji řečeno, jak se vlastnosti skla mohou změnit přidáním těchto sloučenin. Německý vědec jménem Drossbach začal tuto práci v roce 1800, když patentoval a vyrobil směs oxidů vzácných zemin pro odbarvování skla.
I když v surové formě s jinými oxidy vzácných zemin, toto bylo první komerční použití ceru. Cerium bylo v roce 1912 Crookesem z Anglie ukázáno jako vynikající pro absorpci ultrafialového záření bez zabarvení. Díky tomu je velmi užitečný pro ochranné brýle.
Erbium, ytterbium a neodym jsou nejrozšířenějšími REE ve skle. Optická komunikace ve velké míře využívá křemičité vlákno dopované erbiem; strojírenské zpracování materiálů využívá křemičitá vlákna dopovaná ytterbiem a skleněné lasery používané pro inerciální fúzi využívají neodymem. Schopnost měnit fluorescenční vlastnosti skla je jedním z nejdůležitějších použití REO ve skle.
Fluorescenční vlastnosti z oxidů vzácných zemin
Fluorescenční sklo, jedinečné ve způsobu, jakým se může jevit jako obyčejné pod viditelným světlem a může vyzařovat živé barvy, když je excitováno určitými vlnovými délkami, má mnoho aplikací od lékařského zobrazování a biomedicínského výzkumu až po testovací média, trasovací a umělecké skloviny.
Fluorescence může přetrvávat pomocí REO přímo zabudovaných do skleněné matrice během tavení. Jiné skleněné materiály pouze s fluorescenčním povlakem často selhávají.
Během výroby vede zavedení iontů vzácných zemin do struktury k fluorescenci optického skla. Elektrony REE jsou zvednuty do excitovaného stavu, když je k přímému vybuzení těchto aktivních iontů použit příchozí zdroj energie. Emise světla delší vlnové délky a nižší energie vrací excitovaný stav do základního stavu.
V průmyslových procesech je to zvláště užitečné, protože to umožňuje vložení anorganických skleněných mikrokuliček do šarže k identifikaci výrobce a čísla šarže pro mnoho typů produktů.
Transport produktu není ovlivněn mikrokuličkami, ale při ozáření šarže ultrafialovým světlem vzniká zvláštní barva světla, což umožňuje přesné určení původu materiálu. To je možné u všech druhů materiálů, včetně prášků, plastů, papírů a kapalin.
Obrovská rozmanitost mikrokuliček je poskytována změnou počtu parametrů, jako je přesný poměr různých REO, velikost částic, distribuce velikosti částic, chemické složení, fluorescenční vlastnosti, barva, magnetické vlastnosti a radioaktivita.
Je také výhodné vyrábět fluorescenční mikrokuličky ze skla, protože mohou být dopovány v různé míře REO, odolávají vysokým teplotám, vysokému namáhání a jsou chemicky inertní. Ve srovnání s polymery jsou ve všech těchto oblastech lepší, což umožňuje jejich použití v produktech v mnohem nižších koncentracích.
Relativně nízká rozpustnost REO v křemičitém skle je jedním z potenciálních omezení, protože to může vést k tvorbě shluků vzácných zemin, zejména pokud je koncentrace dopingu vyšší než rovnovážná rozpustnost, a vyžaduje zvláštní opatření k potlačení tvorby shluků.



Čas odeslání: 29. listopadu 2021