שימוש בתחמוצות אדמה נדירות לייצור משקפי פלורסנט

שימוש בתחמוצות אדמה נדירות לייצור משקפי פלורסנטתחמוצת אדמה נדירה

שימוש בתחמוצות אדמה נדירות לייצור משקפי פלורסנט

מקור: AZoM
יישומים של אלמנטים נדירים של כדור הארץ
תעשיות מבוססות, כגון זרזים, ייצור זכוכית, תאורה ומטלורגיה, משתמשות באלמנטים נדירים של אדמה במשך זמן רב. תעשיות כאלה, בשילובן, מהוות 59% מסך הצריכה העולמית. כעת אזורים חדשים יותר בעלי צמיחה גבוהה, כגון סגסוגות סוללות, קרמיקה ומגנטים קבועים, עושים גם שימוש ביסודות אדמה נדירים, המהווים את שאר ה-41%.
אלמנטים נדירים של אדמה בייצור זכוכית
בתחום ייצור הזכוכית, תחמוצות אדמה נדירות נחקרו זה מכבר. ליתר דיוק, כיצד תכונות הזכוכית עשויות להשתנות עם הוספת התרכובות הללו. מדען גרמני בשם דרוסבאך החל בעבודה זו בשנות ה-1800 כאשר רשם פטנט וייצר תערובת של תחמוצות אדמה נדירות להפחתת צבע של זכוכית.
אמנם בצורה גסה עם תחמוצות אדמה נדירות אחרות, זה היה השימוש המסחרי הראשון בצריום. סריום הוכח כמצוין לספיגה אולטרה סגול מבלי לתת צבע בשנת 1912 על ידי קרוקס מאנגליה. זה עושה את זה מאוד שימושי עבור משקפי מגן.
ארביום, איטרביום ונאודימיום הם ה-REEs הנפוצים ביותר בזכוכית. תקשורת אופטית עושה שימוש נרחב בסיבי סיליקה מסוממים בארביום; עיבוד חומרים הנדסיים משתמש בסיבי סיליקה מסוממים באיטרביום, ולייזרי זכוכית המשמשים לאיחוי כליאה אינרציאלית מפעילים ניאודימיום מסוממים. היכולת לשנות את תכונות הפלורסנט של הזכוכית היא אחד השימושים החשובים ביותר של REO בזכוכית.
תכונות פלורסנטיות מתחמוצות אדמה נדירות
ייחודית בדרך שבה היא יכולה להיראות רגילה באור נראה ויכולה לפלוט צבעים חיים כאשר היא נרגשת מאורכי גל מסוימים, לזכוכית פלורסנטית יש יישומים רבים, החל מהדמיה רפואית ומחקר ביו-רפואי, ועד לבדיקת מדיה, איתור ואמייל זכוכית אמנותי.
הקרינה יכולה להימשך באמצעות REOs המשולבים ישירות במטריצת הזכוכית במהלך ההמסה. חומרי זכוכית אחרים עם ציפוי פלורסנטי בלבד נכשלים לעתים קרובות.
במהלך הייצור, החדרת יוני אדמה נדירים למבנה גורמת לקרינת זכוכית אופטית. האלקטרונים של ה-REE מועלים למצב נרגש כאשר משתמשים במקור אנרגיה נכנס כדי לעורר יונים פעילים אלה ישירות. פליטת אור באורך גל ארוך יותר ואנרגיה נמוכה יותר מחזירה את המצב הנרגש למצב הקרקע.
בתהליכים תעשייתיים, זה שימושי במיוחד מכיוון שהוא מאפשר להכניס מיקרוספרות זכוכית אנאורגנית לאצווה כדי לזהות את היצרן ומספר החלקה עבור סוגי מוצרים רבים.
הובלת המוצר אינה מושפעת מהמיקרוספירות, אך צבע מסוים של אור נוצר כאשר אור אולטרה סגול מואר על המנה, מה שמאפשר לקבוע מקור מדויק של החומר. זה אפשרי עם כל מיני חומרים, כולל אבקות, פלסטיק, ניירות ונוזלים.
מגוון עצום מסופק במיקרוספירות על ידי שינוי מספר הפרמטרים, כגון היחס המדויק של REO שונים, גודל חלקיקים, התפלגות גודל החלקיקים, הרכב כימי, תכונות פלורסנט, צבע, תכונות מגנטיות ורדיואקטיביות.
זה גם יתרון לייצר מיקרוספרות פלואורסצנטיות מזכוכית שכן ניתן לסמם אותן בדרגות שונות עם REO's, עומדות בטמפרטורות גבוהות, מתחים גבוהים והן אינרטיות מבחינה כימית. בהשוואה לפולימרים, הם עדיפים בכל התחומים הללו, מה שמאפשר שימוש בהם בריכוזים נמוכים בהרבה במוצרים.
המסיסות הנמוכה יחסית של REO בזכוכית סיליקה היא מגבלה פוטנציאלית אחת שכן הדבר עלול להוביל להיווצרות של צבירי אדמה נדירים, במיוחד אם ריכוז הסימום גדול ממסיסות שיווי המשקל, ודורש פעולה מיוחדת לדיכוי היווצרות צבירים.



זמן פרסום: 29 בנובמבר 2021