ما هي المركبات المعدنية النادرة التي يمكن استخدامها في صناعة الزجاج؟

في صناعة الزجاج ، يتم استخدام مجموعة متنوعة من المركبات المعدنية النادرة ، والمركبات المعدنية الصغيرة ، والمركبات الأرضية النادرة كمضافات وظيفية أو المعدلات لتحقيق خصائص بصرية أو مادية أو كيميائية محددة. استنادًا إلى عدد كبير من حالات استخدام العملاء ، فريق Technical and Development of Urbanmines Tech. قامت Limited بتصنيف وتصنيف المركبات الرئيسية التالية واستخداماتها:

1. المركبات الأرضية النادرة

1.أكسيد السيريوم (الرئيس التنفيذي)
- غاية:
- Decolorizer: يزيل اللون الأخضر في الزجاج (الشوائب Fe²⁺).
- امتصاص الأشعة فوق البنفسجية: يستخدم في الزجاج المحمي بالأشعة فوق البنفسجية (مثل النظارات ، الزجاج المعماري).
- عامل التلميع: تلميع المواد للزجاج البصري الدقة.

2. أكسيد النيوديميوم (ND₂O₃) ، أكسيد praseodymium (pr₆o₁₁)
- غاية:
- Colorants: Neodymium يعطي الزجاج لونًا أرجوانيًا (يختلف مع مصدر الضوء) ، وينتج Praseodymium صبغة خضراء أو أصفر ، وغالبًا ما تستخدم في الزجاج الفني والمرشحات.

3. Eu₂o₃ ، أكسيد تيربيوم (TB₄O₇)
- غاية:
- خصائص الفلورسنت: تستخدم لزجاج الفلورسنت (مثل شاشات تكثيف الأشعة السينية ، وأجهزة العرض).

4. أكسيد اللانثانوم (La₂o₃) ، أكسيد يتريوم (Y₂o₃)
- غاية:
- زجاج مؤشر الانكسار العالي: قم بزيادة مؤشر الانكسار من الزجاج البصري (مثل عدسات الكاميرا ، والمجاهر).
- الزجاج المقاوم للدرجات الحرارة العالية: المقاومة الحرارية المحسنة والاستقرار الكيميائي (المختبرات ، الألياف البصرية).

2. المركبات المعدنية النادرة

غالبًا ما تستخدم المعادن النادرة في الزجاج للطلاء الوظيفي الخاص أو تحسين الأداء:
1. أكسيد القصدير الإنديوم (ito ، in₂o₃-sno₂)
- غاية:
- طلاء موصل: فيلم موصل شفاف يستخدم لشاشات اللمس وشاشات الكريستال السائل (LCD).

2. أكسيد الجرمانيوم (Geo₂)
- غاية:
- الزجاج الأشعة تحت الحمراء: يستخدم في الصور الحرارية ، والأجهزة البصرية بالأشعة تحت الحمراء.
- ألياف مؤشر الانكسار العالي: يحسن أداء اتصالات الألياف الضوئية.

3. أكسيد الغاليوم (ga₂o₃)
- غاية:
- امتصاص الضوء الأزرق: يستخدم في المرشحات أو النظارات البصرية الخاصة.
3. المركبات المعدنية البسيطة

تشير المعادن البسيطة عادة إلى المعادن ذات الإنتاج المنخفض ولكن القيمة الصناعية العالية ، والتي تستخدم غالبًا للتلوين أو تعديل الأداء:
1. أكسيد الكوبالت (COO/CO₃O₄)
- غاية:
- اللون الأزرق: يستخدم في الزجاج الفني ، والمرشحات (مثل زجاج الياقوت).

2. أكسيد النيكل (NIO)
- غاية:
- الصفيح الرمادي/الأرجواني: يعدل لون الزجاج ، ويمكن أيضًا استخدامه لزجاج التحكم الحراري (يمتص أطوال موجية محددة).

3. السيلينيوم (SE) وأكسيد السيلينيوم (SEO₂)
- غاية:
- تلوين أحمر: زجاج الياقوت (جنبا إلى جنب مع كبريتيد الكادميوم).
- Decolorizer: تحييد الصبغة الخضراء الناجمة عن الشوائب الحديدية.

4. أكسيد الليثيوم (ليو)
- غاية:
- انخفاض نقطة الانصهار: تحسين سيولة الزجاج المنصهر (مثل الزجاج الخاص والزجاج البصري).

4. المركبات الوظيفية الأخرى

1. أكسيد التيتانيوم (تيو)
- غاية:
- مؤشر الانكسار العالي: يستخدم للزجاج البصري وطلاءات زجاجية للتنظيف الذاتي.
- الأشعة فوق البنفسجية التدريع: الزجاج المعماري والسيارات.

2. أكسيد الفاناديوم (v₂o₅)
- غاية:
- الزجاج الحراري: يضبط انتقال الضوء مع تغير درجة الحرارة (النافذة الذكية).
** تلخيص **

- تهيمن المركبات الأرضية النادرة على تحسين الخواص البصرية (مثل التلوين والفلور ومؤشر الانكسار العالي).
- يتم استخدام المعادن النادرة (مثل الإنديوم ، والجرمانيوم) في الغالب في الحقول عالية التقنية (الطلاء الموصل ، والزجاج بالأشعة تحت الحمراء).
- تركز المعادن البسيطة (الكوبالت ، النيكل ، السيلينيوم) على التحكم في الألوان وتحييد الشوائب.
يمكّن تطبيق هذه المركبات الزجاج من وجود وظائف متنوعة في مجالات مثل الهندسة المعمارية والإلكترونيات والبصريات والفن.