En utilisant des oxydes de terres rares pour fabriquer des lunettes fluorescentes
En utilisant des oxydes de terres rares pour fabriquer des lunettes fluorescentes
En utilisant des oxydes de terres rares pour fabriquer des lunettes fluorescentes
Source ： AzomApplications d'éléments de terres raresLes industries établies, telles que les catalyseurs, le verre, l'éclairage et la métallurgie, utilisent depuis longtemps des éléments de terres rares. Ces industries, lorsqu'elles sont combinées, représentent 59% de la consommation mondiale totale. Désormais, les zones plus récentes et à forte croissance, telles que les alliages de batterie, la céramique et les aimants permanentes, utilisent également des éléments de terres rares, qui représentent les 41% autres.Éléments de terres rares dans la production de verreDans le domaine de la production de verre, les oxydes de terres rares ont longtemps été étudiés. Plus précisément, comment les propriétés du verre peuvent changer avec l'ajout de ces composés. Un scientifique allemand nommé Drossbach a commencé cette œuvre dans les années 1800 lorsqu'il a breveté et fabriqué un mélange d'oxydes de terres rares pour décolorer le verre.Bien que sous une forme brute avec d'autres oxydes de terres rares, ce fut la première utilisation commerciale de cérium. Le cérium s'est avéré excellent pour l'absorption ultraviolette sans donner de couleur en 1912 par des escrocs d'Angleterre. Cela le rend très utile pour les lunettes de protection.L'erbium, le ytterbium et le néodyme sont les rees les plus utilisés dans le verre. La communication optique utilise de manière approfondie les fibres de silice dopées à l'erbium; Le traitement des matériaux d'ingénierie utilise des fibres de silice dopées à l'ytterbi, et les lasers en verre utilisés pour la fusion de confinement inertiel appliquent le néodyme dopé au néodyme. La capacité de modifier les propriétés fluorescentes du verre est l'une des utilisations les plus importantes du REO dans le verre.Propriétés fluorescentes à partir d'oxydes de terres raresUnique dans la façon dont il peut apparaître ordinaire sous une lumière visible et peut émettre des couleurs vives lorsqu'elles sont excitées par certaines longueurs d'onde, le verre fluorescent a de nombreuses applications de l'imagerie médicale et de la recherche biomédicale, aux tests de médias, de traçage et d'émalies en verre d'art.La fluorescence peut persister en utilisant des REO directement incorporés dans la matrice de verre pendant la fusion. D'autres matériaux en verre avec seulement un revêtement fluorescent échouent souvent.Pendant la fabrication, l'introduction d'ions de terres rares dans la structure entraîne une fluorescence optique en verre. Les électrons du REE sont élevés à un état excité lorsqu'une source d'énergie entrante est utilisée pour exciter directement ces ions actifs. Une légère émission de longueur d'onde plus longue et d'énergie inférieure renvoie l'état excité à l'état fondamental.Dans les processus industriels, cela est particulièrement utile car il permet d'insérer des microsphères en verre inorganiques dans un lot pour identifier le fabricant et le numéro de lot pour de nombreux types de produits.Le transport du produit n'est pas affecté par les microsphères, mais une couleur particulière de la lumière est produite lorsque la lumière ultraviolette est brillante sur le lot, ce qui permet de déterminer une provenance précise du matériau. Cela est possible avec toutes sortes de matériaux, y compris les poudres, les plastiques, les papiers et les liquides.Une énorme variété est fournie dans les microsphères en modifiant le nombre de paramètres, tels que le rapport précis de divers REO, la taille des particules, la distribution de la taille des particules, la composition chimique, les propriétés fluorescentes, la couleur, les propriétés magnétiques et la radioactivité.Il est également avantageux de produire des microsphères fluorescentes à partir du verre car elles peuvent être dopées à des degrés divers avec des REO, avec des températures élevées, des contraintes élevées et sont chimiquement inertes. Par rapport aux polymères, ils sont supérieurs dans toutes ces zones, ce qui leur permet d'être utilisés à des concentrations beaucoup plus faibles dans les produits.La solubilité relativement faible de REO dans le verre de silice est une limitation potentielle car cela peut conduire à la formation de grappes de terres rares, en particulier si la concentration de dopage est supérieure à la solubilité d'équilibre, et nécessite une action spéciale pour supprimer la formation de grappes.
