Brug af sjældne jordoxider til at fremstille fluorescerende briller
Brug af sjældne jordoxider til at fremstille fluorescerende briller
Anvendelser af sjældne jordelementer Etablerede industrier, såsom katalysatorer, glasfremstilling, belysning og metallurgi, har brugt sjældne jordelementer i lang tid. Sådanne industrier tegner sig, når de kombineres, 59% af det samlede verdensomspændende forbrug. Nu bruger nyere områder med høj vækst, såsom batterilegeringer, keramik og permanente magneter, også brug af sjældne jordelementer, der tegner sig for de andre 41%. Sjældne jordelementer i glasproduktion Inden for glasproduktion er sjældne jordoxider længe blevet undersøgt. Mere specifikt, hvordan glassets egenskaber kan ændre sig med tilsætning af disse forbindelser. En tysk videnskabsmand ved navn Drossbach begyndte dette arbejde i 1800 -tallet, da han patenterede og fremstillede en blanding af sjældne jordoxider til affarvning af glas. Omend i en rå form med andre sjældne jordoxider var dette den første kommercielle anvendelse af cerium. Cerium blev vist at være fremragende til ultraviolet absorption uden at give farve i 1912 af Crookes fra England. Dette gør det meget nyttigt til beskyttende briller. Erbium, ytterbium og neodymium er de mest anvendte REE'er i glas. Optisk kommunikation bruger Erbium-dopet silicafiber i vid udstrækning; Ingeniørmateriale, der behandler, bruger ytterbium-dopet silicafiber, og glaslasere, der bruges til inertial indeslutningsfusion, anvender neodymium-dopet. Evnen til at ændre glassets fluorescerende egenskaber er en af de vigtigste anvendelser af REO i glas. Fluorescerende egenskaber fra sjældne jordoxider Unik på den måde, at det kan forekomme almindeligt under synligt lys og kan udsende levende farver, når de er begejstrede for visse bølgelængder, har fluorescerende glas mange anvendelser fra medicinsk billeddannelse og biomedicinsk forskning, til at teste medier, sporing og kunstglasemalser. Fluorescensen kan vedvare ved hjælp af REO'er, der er direkte inkorporeret i glasmatrixen under smeltning. Andre glasmaterialer med kun en fluorescerende belægning mislykkes ofte. Under fremstillingen resulterer introduktionen af sjældne jordioner i strukturen i optisk glasfluorescens. REE's elektroner hæves til en ophidset tilstand, når en indgående energikilde bruges til at begejstre disse aktive ioner direkte. Lysemission af længere bølgelængde og lavere energi returnerer den ophidsede tilstand til jordtilstanden. I industrielle processer er dette især nyttigt, da det tillader, at uorganiske glasmikrosfærer indsættes i en batch for at identificere producenten og lodnummeret for adskillige produkttyper. Transporten af produktet påvirkes ikke af mikrosfærerne, men en bestemt lysfarve produceres, når ultraviolet lys er lyste på batchet, hvilket gør det muligt at bestemme præcis oprindelse af materialet. Dette er muligt med alle slags materialer, herunder pulvere, plast, papirer og væsker. Der findes en enorm sort i mikrosfærerne ved at ændre antallet af parametre, såsom det nøjagtige forhold mellem forskellige REO, partikelstørrelse, partikelstørrelsesfordeling, kemisk sammensætning, fluorescerende egenskaber, farve, magnetiske egenskaber og radioaktivitet. Det er også fordelagtigt at producere fluorescerende mikrosfærer fra glas, da de kan dopes i forskellige grader med REO'er, modstå høje temperaturer, høje spændinger og er kemisk inerte. I sammenligning med polymerer er de overlegne i alle disse områder, hvilket gør det muligt for dem at blive brugt i meget lavere koncentrationer i produkterne. Den relativt lave opløselighed af REO i silicaglas er en potentiel begrænsning, da dette kan føre til dannelse af sjældne jordklynger, især hvis dopingkoncentrationen er større end ligevægtsopløseligheden og kræver særlig handling for at undertrykke dannelsen af klynger.
Posttid: Jul-04-2022 