أسئلة متكررة حول أكسيد الإربيوم
قسم البحث والتطوير في UrbanMines Tech. قام الفريق الفني لشركة Co., Ltd. بتجميع هذه المقالة لتقديم إجابات شاملة على الأسئلة المتداولة حول أكسيد الإربيوم. يلعب هذا المركب الأرضي النادر دورًا حاسمًا في الإنتاج الصناعي في مجالات البصريات والإلكترونيات والمواد الكيميائية. الاستفادة من مزايا الموارد الأرضية النادرة في الصين وقدراتها التصنيعية لمدة 17 عامًا، شركة UrbanMines Tech. لقد أثبتت شركة Co., Ltd. نفسها كمورد موثوق به في جميع أنحاء العالم من خلال إنتاج ومعالجة وتصدير وبيع منتجات أكسيد الإربيوم عالية النقاء بشكل احترافي. نحن نقدر بصدق اهتمامك.
- ما هي صيغة أكسيد الإربيوم؟
يتميز أكسيد الإربيوم بشكله المسحوق الوردي ذو الصيغة الكيميائية Er2O3.
- من اكتشف الإربيوم؟
تم اكتشاف الإربيوم لأول مرة في عام 1843 من قبل الكيميائي السويدي سي جي موساندر أثناء تحليله للإيتريوم. سمي في البداية بأكسيد التيربيوم بسبب الخلط بينه وبين أكسيد عنصر آخر (التيربيوم)، وقد صححت الدراسات اللاحقة هذا الخطأ حتى تم تسميته رسميًا باسم "الإربيوم" في عام 1860.
- ما هي الموصلية الحرارية لأكسيد الإربيوم؟
يمكن التعبير عن التوصيل الحراري لأكسيد الإربيوم (Er2O3) بشكل مختلف اعتمادًا على نظام الوحدة المستخدم: – W/(m·K): 14.5 – W/cmK: 0.143 تمثل هاتان القيمتان كميات فيزيائية متطابقة ولكن يتم قياسهما باستخدام وحدات مختلفة – متر (م) وسنتيمتر (سم). يرجى تحديد نظام الوحدة المناسب بناءً على متطلباتك المحددة. يرجى ملاحظة أن هذه القيم قد تختلف بسبب ظروف القياس، ونقاء العينة، والبنية البلورية، وما إلى ذلك، لذلك نوصي بالإشارة إلى نتائج الأبحاث الحديثة أو استشارة المتخصصين لتطبيقات محددة.
- هل أكسيد الإربيوم سام؟
على الرغم من أن أكسيد الإربيوم قد يشكل خطراً على صحة الإنسان في ظل ظروف معينة، مثل الاستنشاق أو البلع أو ملامسة الجلد، إلا أنه لا يوجد حاليًا أي دليل يشير إلى سميته المتأصلة. تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من أن أكسيد الإربيوم نفسه قد لا يظهر خصائص سامة، إلا أنه يجب اتباع بروتوكولات السلامة المناسبة أثناء التعامل لمنع أي آثار صحية ضارة محتملة. علاوة على ذلك، من الضروري الالتزام بنصائح السلامة المهنية وإرشادات التشغيل عند التعامل مع أي مادة كيميائية.
- ما الذي يميز الإربيوم؟
يكمن تميز الإربيوم في المقام الأول في خصائصه البصرية ومجالات تطبيقه. وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى خصائصها البصرية الاستثنائية في اتصالات الألياف الضوئية. عند تحفيزها بالضوء عند أطوال موجية 880 نانومتر و1480 نانومتر، تمر أيونات الإربيوم (Er*) بمرحلة انتقالية من الحالة الأرضية 4I15/2 إلى حالة الطاقة العالية 4I13/2. عند عودته من حالة الطاقة العالية هذه إلى الحالة الأرضية، فإنه ينبعث ضوءًا بطول موجة يبلغ 1550 نانومتر. تضع هذه الخاصية المحددة الإربيوم كعنصر أساسي في أنظمة اتصالات الألياف الضوئية، خاصة داخل شبكات الاتصالات التي تتطلب تضخيم الإشارات الضوئية بطول 1550 نانومتر. تعمل مضخمات الألياف المشبعة بالإربيوم كأجهزة بصرية لا غنى عنها لهذا الغرض. علاوة على ذلك، تشمل تطبيقات الإربيوم أيضًا:
- اتصالات الألياف الضوئية:
تعمل مكبرات الصوت المصنوعة من الألياف المشبعة بالإربيوم على تعويض فقدان الإشارة في أنظمة الاتصالات وتضمن استقرار الإشارة طوال عملية الإرسال.
- تكنولوجيا الليزر:
يمكن استخدام الإربيوم لتصنيع بلورات ليزر مشبعة بأيونات الإربيوم والتي تولد أشعة ليزر آمنة للعين عند أطوال موجية تبلغ 1730 نانومتر و1550 نانومتر. تُظهِر أجهزة الليزر هذه أداءً ممتازًا في النقل الجوي وتجد مدى ملاءمتها عبر المجالات العسكرية والمدنية.
-التطبيقات الطبية:
ليزر الإربيوم قادر على قطع الأنسجة الرخوة وطحنها وإزالتها بدقة، خاصة في جراحات العيون مثل إزالة إعتام عدسة العين. أنها تمتلك مستويات طاقة منخفضة وتظهر معدلات امتصاص عالية للمياه، مما يجعلها وسيلة جراحية واعدة. علاوة على ذلك، فإن دمج الإربيوم في الزجاج يمكن أن يولد مواد ليزر زجاجية أرضية نادرة ذات طاقة نبضية كبيرة وطاقة خرج مرتفعة مناسبة لتطبيقات الليزر عالية الطاقة.
باختصار، نظرًا لخصائصه البصرية المميزة ومجالات التطبيق واسعة النطاق في صناعات التكنولوجيا الفائقة، فقد برز الإربيوم كمادة محورية في البحث العلمي.
6. ما هي استخدامات أكسيد الإربيوم؟
لدى أكسيد الإربيوم مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك البصريات والليزر والإلكترونيات والكيمياء وغيرها من المجالات.
التطبيقات البصرية:بفضل معامل انكساره العالي وخصائص التشتت، يعد أكسيد الإربيوم مادة ممتازة لتصنيع العدسات البصرية والنوافذ وأجهزة تحديد المدى بالليزر وغيرها من الأجهزة. يمكن استخدامه أيضًا في أشعة الليزر تحت الحمراء بطول موجة خرج يبلغ 2.3 ميكرون وكثافة طاقة عالية مناسبة لعمليات القطع واللحام ووضع العلامات.
تطبيقات الليزر:يعد أكسيد الإربيوم مادة ليزر مهمة معروفة بجودة شعاعها الاستثنائية وكفاءة الإضاءة العالية. ويمكن استخدامه في ليزر الحالة الصلبة وليزر الألياف. عند دمجه مع عناصر منشطة مثل النيوديميوم والبراسيوديميوم، فإن أكسيد الإربيوم يعزز أداء الليزر في مجالات مختلفة مثل الآلات الدقيقة واللحام والطب.
التطبيقات الإلكترونية:في مجال الإلكترونيات,يجد أكسيد الإربيوم تطبيقًا رئيسيًا في أجهزة أشباه الموصلات نظرًا لكفاءته المضيئة العالية وأدائه الفلوري مما يجعله مناسبًا كمادة فلورسنتية في شاشات العرض.,الخلايا الشمسية,إلخ. بالإضافة إلى ذلك,يمكن أيضًا استخدام أكسيد الإربيوم لإنتاج مواد فائقة التوصيل ذات درجة حرارة عالية.
التطبيقات الكيميائية:يستخدم أكسيد الإربيوم بشكل أساسي في الصناعة الكيميائية لإنتاج الفوسفور والمواد المضيئة. يمكن دمجه مع عناصر منشطة مختلفة لإنشاء أنواع متنوعة من المواد المضيئة، والتي تجد تطبيقات واسعة في الإضاءة والعرض والمجالات الطبية وغيرها.
علاوة على ذلك، يعمل أكسيد الإربيوم كملون للزجاج يضفي لونًا ورديًا أحمر على الزجاج. كما أنه يستخدم أيضًا في تصنيع الزجاج المضيء الخاص والزجاج الذي يمتص الأشعة تحت الحمراء 45. يحمل أكسيد الإربيوم النانوي قيمة تطبيقية أكبر في هذه المجالات نظرًا لنقائه العالي وحجم جسيماته الدقيقة، مما يتيح تحسين الأداء.
7. لماذا يعد الإربيوم باهظ الثمن؟
ما هي العوامل التي تساهم في ارتفاع تكلفة ليزر الإربيوم؟ يعتبر ليزر الإربيوم باهظ الثمن في المقام الأول بسبب التكنولوجيا الفريدة وخصائص العملية. على وجه التحديد، تعمل ليزرات الإربيوم بطول موجة يبلغ 2940 نانومتر، مما يزيد من تكلفتها المرتفعة.
تشمل الأسباب الرئيسية لذلك التعقيد التقني الذي ينطوي عليه البحث والتطوير وإنتاج ليزر الإربيوم الذي يتطلب أحدث التقنيات في مجالات متعددة مثل البصريات والإلكترونيات وعلوم المواد. تؤدي هذه التقنيات المتقدمة إلى ارتفاع تكاليف البحث والتطوير والصيانة. بالإضافة إلى ذلك، فإن عملية تصنيع ليزر الإربيوم لها متطلبات صارمة للغاية من حيث المعالجة الدقيقة والتجميع لضمان الأداء الأمثل لليزر واستقراره.
علاوة على ذلك، فإن ندرة الإربيوم كعنصر أرضي نادر يساهم في ارتفاع تكلفته مقارنة بالعناصر الأخرى ضمن هذه الفئة.
باختصار، ينبع ارتفاع سعر ليزر الإربيوم في المقام الأول من محتواه التكنولوجي المتقدم، وعمليات التصنيع الصعبة، وندرة المواد.
8. كم تكلفة الإربيوم؟
بلغ السعر المعلن للإربيوم في 24 سبتمبر 2024، 185 دولارًا أمريكيًا للكيلوجرام، مما يعكس القيمة السوقية السائدة للإربيوم خلال تلك الفترة. من المهم ملاحظة أن سعر الإربيوم يخضع لتقلبات ناجمة عن التحولات في الطلب في السوق، وديناميكيات العرض، والظروف الاقتصادية العالمية. لذلك، للحصول على أحدث المعلومات حول أسعار الإربيوم، يُنصح بالتشاور مباشرة مع أسواق تجارة المعادن ذات الصلة أو المؤسسات المالية للحصول على بيانات دقيقة.