Używając tlenków ziem rzadkich do tworzenia szklanek fluorescencyjnych
Używając tlenków ziem rzadkich do tworzenia szklanek fluorescencyjnych
Używając tlenków ziem rzadkich do tworzenia szklanek fluorescencyjnych
Źródło ： AzomZastosowania elementów ziem rzadkichUstanowione branże, takie jak katalizatory, tworzenie szkła, oświetlenie i metalurgia, od dawna stosują elementy ziem rzadkich. Takie branże, w połączeniu, stanowią 59% całkowitej konsumpcji na całym świecie. Teraz nowsze, wysoko rozwijane obszary, takie jak stopy baterii, ceramika i magnesy stałe, wykorzystują również elementy ziem rzadkich, które stanowią pozostałe 41%.Elementy ziem rzadkich w produkcji szkłaW dziedzinie produkcji szkła od dawna badano tlenki ziem rzadkich. Mówiąc dokładniej, w jaki sposób właściwości szkła mogą zmienić się wraz z dodaniem tych związków. Niemiecki naukowiec o imieniu Drossbach rozpoczął tę pracę w 1800 roku, kiedy opatentował i wyprodukował mieszankę tlenków ziem rzadkich do odchwytu szkła.Chociaż w prymitywnej postaci z innymi tlenkami ziem rzadkich, było to pierwsze komercyjne zastosowanie ceru. Wykazano, że cerium jest doskonałe do absorpcji ultrafioletowej bez nadania koloru w 1912 roku przez Crookes of England. To sprawia, że jest to bardzo przydatne dla ochronnych okularów.Erbium, Ytterbium i Neodym są najczęściej stosowanymi REE w szkło. Komunikacja optyczna szeroko wykorzystuje włókno krzemionkowe domieszkowane przez Erbi; Przetwarzanie materiałów inżynieryjnych wykorzystuje domieszkowane przez igię włókno krzemionkowe oraz szklane lasery stosowane do fuzji bezwładnościowej składania się z domieszkowania neodymu. Zdolność do zmiany właściwości fluorescencyjnych szkła jest jednym z najważniejszych zastosowań REO w szkle.Właściwości fluorescencyjne z tlenków ziem rzadkichUnikalny w sposób, w jaki może wyglądać zwyczajnie w świetle widzialnym i może emitować żywe kolory, gdy jest podekscytowany pewnymi długościami fali, szkło fluorescencyjne ma wiele zastosowań od obrazowania medycznego i badań biomedycznych, po testowanie mediów, śledzenia i szkła sztuki.Fluorescencja może utrzymywać się przy użyciu REO bezpośrednio włączonych do matrycy szklanej podczas topnienia. Inne materiały szklane z tylko powłoką fluorescencyjną często zawodzą.Podczas produkcji wprowadzenie jonów ziem rzadkich w strukturze powoduje optyczną szklaną fluorescencję. Elektrony Ree są podniesione do stanu wzbudzonego, gdy przychodzące źródło energii jest używane do bezpośredniego podniecenia tych aktywnych jonów. Emisja światła o dłuższej długości fali i niższej energii zwraca stan wzbudzony do stanu podstawowego.W procesach przemysłowych jest to szczególnie przydatne, ponieważ umożliwia wstawianie nieorganicznych mikrosfer szklanych do partii w celu zidentyfikowania producenta i liczby partii dla wielu rodzajów produktów.Na transport produktu nie mają wpływu mikrosfery, ale konkretny kolor światła powstaje, gdy lśniło światło ultrafioletowe na partii, co pozwala określić precyzyjne pochodzenie materiału. Jest to możliwe w przypadku wszelkiego rodzaju materiałów, w tym proszków, tworzyw sztucznych, papierów i płynów.Ogromna odmiana znajduje się w mikrosferach poprzez zmianę liczby parametrów, takich jak dokładny stosunek REO, wielkość cząstek, rozkład wielkości cząstek, skład chemiczny, właściwości fluorescencyjne, kolor, właściwości magnetyczne i radioaktywność.Korzystne jest również wytwarzanie fluorescencyjnych mikrosfer ze szkła, ponieważ można je domieszkować w różnym stopniu z REO, wytrzymując wysokie temperatury, wysokie naprężenia i są chemicznie obojętne. W porównaniu z polimerami są one lepsze we wszystkich tych obszarach, co pozwala ich stosować w znacznie niższych stężeniach w produktach.Stosunkowo niska rozpuszczalność REO w szklance krzemionki jest jednym potencjalnym ograniczeniem, ponieważ może to prowadzić do tworzenia klastrów ziem rzadkich, szczególnie jeśli stężenie domieszkowania jest większe niż rozpuszczalność równowagi i wymaga specjalnego działania w celu stłumienia tworzenia klastrów.
