Usando óxidos de terras raras para fazer óculos fluorescentes
Usando óxidos de terras raras para fazer óculos fluorescentes
Usando óxidos de terras raras para fazer óculos fluorescentes
Fonte ： AzomAplicações de elementos de terras rarasIndústrias estabelecidas, como catalisadores, fabricação de vidro, iluminação e metalurgia, usam elementos de terras raras há muito tempo. Tais indústrias, quando combinadas, representam 59% do consumo total mundial. Agora, áreas mais novas e de alto crescimento, como ligas de bateria, cerâmica e ímãs permanentes, também estão usando elementos de terras raras, que são responsáveis pelos outros 41%.Elementos de terras raras na produção de vidroNo campo da produção de vidro, os óxidos de terras raras foram estudadas há muito tempo. Mais especificamente, como as propriedades do vidro podem mudar com a adição desses compostos. Um cientista alemão chamado DroSsbach começou este trabalho em 1800, quando patenteou e fabricou uma mistura de óxidos de terras raras para descolorizar o vidro.Embora em forma bruta com outros óxidos de terras raras, este foi o primeiro uso comercial de cério. O cério mostrou -se excelente para a absorção ultravioleta sem dar cor em 1912 por Crookes of England. Isso o torna muito útil para óculos de proteção.Erbium, ytterbium e neodímio são os REEs mais amplamente utilizados no vidro. A comunicação óptica usa extensivamente a fibra de sílica dopada com erbio; O processamento de materiais de engenharia utiliza fibra de sílica dopada com ytterbio e lasers de vidro usados para fusão de confinamento inercial aplicam-se ao dopado de neodímio. A capacidade de alterar as propriedades fluorescentes do vidro é um dos usos mais importantes do REO no vidro.Propriedades fluorescentes de óxidos de terras rarasÚnico da maneira que ele pode parecer comum sob luz visível e pode emitir cores vivas quando excitadas por certos comprimentos de onda, o vidro fluorescente tem muitas aplicações, desde imagens médicas e pesquisa biomédica até testes de mídia, rastreamento e esmaltes de vidro de arte.A fluorescência pode persistir usando os REOs incorporados diretamente na matriz de vidro durante a fusão. Outros materiais de vidro com apenas um revestimento fluorescente geralmente falham.Durante a fabricação, a introdução de íons terras raras na estrutura resulta em fluorescência óptica de vidro. Os elétrons da REE são elevados para um estado excitado quando uma fonte de energia recebida é usada para excitar esses íons ativos diretamente. A emissão de luz de comprimento de onda mais longo e menor energia retorna o estado excitado ao estado fundamental.Nos processos industriais, isso é particularmente útil, pois permite que as microesferas de vidro inorgânicas sejam inseridas em um lote para identificar o fabricante e o número do lote para vários tipos de produtos.O transporte do produto não é afetado pelas microesferas, mas uma cor específica da luz é produzida quando a luz ultravioleta é brilhada no lote, o que permite que a proveniência precisa do material seja determinada. Isso é possível com todo tipo de materiais, incluindo pós, plásticos, papéis e líquidos.Uma variedade enorme é fornecida nas microesferas, alterando o número de parâmetros, como a razão precisa de vários REO, tamanho de partícula, distribuição do tamanho das partículas, composição química, propriedades fluorescentes, cores, propriedades magnéticas e radioatividade.Também é vantajoso produzir microesferas fluorescentes a partir de vidro, pois podem ser dopadas em graus variados com os REOs, suportar altas temperaturas, altas tensões e serem quimicamente inertes. Em comparação com os polímeros, eles são superiores em todas essas áreas, o que permite que sejam usadas em concentrações muito mais baixas nos produtos.A solubilidade relativamente baixa do REO no vidro de sílica é uma limitação potencial, pois isso pode levar à formação de aglomerados de terras raras, principalmente se a concentração de doping for maior que a solubilidade do equilíbrio e requer ação especial para suprimir a formação de clusters.
