در صنعت شیشه ، انواع مختلفی از ترکیبات فلزی نادر ، ترکیبات فلزی کوچک و ترکیبات نادر زمین به عنوان مواد افزودنی یا اصلاح کننده های عملکردی برای دستیابی به خصوصیات خاص نوری ، فیزیکی یا شیمیایی استفاده می شود. بر اساس تعداد زیادی از موارد استفاده از مشتری ، تیم فنی و توسعه فناوری Urbanmines Tech. محدود ترکیبات اصلی زیر و کاربردهای آنها را طبقه بندی و مرتب کرده است:
1. ترکیبات نادر زمین
1.اکسید سریم (مدیرعامل)
- هدف:
- Decolorizer: رنگ سبز را در شیشه (ناخالصی های Fe²⁺) از بین می برد.
- جذب اشعه ماوراء بنفش: در شیشه های محافظت شده با اشعه ماوراء بنفش (به عنوان مثال عینک ، شیشه معماری) استفاده می شود.
- ماده پولیش: جلا دادن مواد برای شیشه نوری دقیق.
2. اکسید نئودیمیم (ND₂O₃) ، اکسید پراسودیمیم (Pr₆o₁₁)
- هدف:
- Colorants: Neodymium به شیشه رنگ بنفش می دهد (با منبع نور متفاوت است) ، و Praseodymium یک رنگ سبز یا زرد تولید می کند ، که اغلب در شیشه های هنری و فیلترها استفاده می شود.
3. Eu₂o₃ ، اکسید Terbium (tb₄o₇)
- هدف:
- خواص فلورسنت: برای شیشه های فلورسنت استفاده می شود (مانند صفحه های تشدید کننده اشعه ایکس و دستگاه های نمایش).
4. اکسید لانتانوم (La₂o₃) ، اکسید Yttrium (Y₂o₃)
- هدف:
- شیشه با انکسار بالا: ضریب شکست شیشه نوری (مانند لنزهای دوربین و میکروسکوپ ها) را افزایش دهید.
- شیشه مقاوم در برابر درجه حرارت بالا: افزایش مقاومت حرارتی و ثبات شیمیایی (Labware ، الیاف نوری).
2. ترکیبات فلزی نادر
فلزات نادر اغلب در شیشه برای پوشش های عملکردی خاص یا بهینه سازی عملکرد مورد استفاده قرار می گیرند:
1. اکسید قلع ایندیم (Ito ، in₂o₃-sno₂)
- هدف:
- پوشش رسانا: فیلم رسانا شفاف که برای صفحه های لمسی و نمایشگرهای کریستالی مایع (LCD) استفاده می شود.
2. اکسید ژرمانیوم (Geo₂)
- هدف:
- شیشه انتقال مادون قرمز: در تصویربرداران حرارتی و دستگاه های نوری مادون قرمز استفاده می شود.
- فیبر با ضریب شکست بالا: عملکرد ارتباطات فیبر نوری را بهبود می بخشد.
3. اکسید گالیم (Ga₂o₃)
- هدف:
- جذب نور آبی: در فیلترها یا عینک های نوری ویژه استفاده می شود.
3. ترکیبات فلزی جزئی
فلزات جزئی معمولاً به فلزاتی با تولید پایین اما ارزش صنعتی بالا اشاره دارند که اغلب برای رنگ آمیزی یا تنظیم عملکرد استفاده می شود:
1. اکسید کبالت (COO/CO₃O₄)
- هدف:
- رنگ آبی: در شیشه های هنری و فیلترها (مانند شیشه یاقوت کبود) استفاده می شود.
2. اکسید نیکل (NIO)
- هدف:
- رنگ آمیزی خاکستری/بنفش: رنگ شیشه را تنظیم می کند و همچنین می تواند برای شیشه کنترل حرارتی (طول موج های خاص) را نیز مورد استفاده قرار دهد.
3. سلنیوم (SE) و اکسید سلنیوم (SEO₂)
- هدف:
- رنگ قرمز: شیشه یاقوت (همراه با سولفید کادمیوم).
- Decolorizer: رنگ سبز ناشی از ناخالصی های آهن را خنثی می کند.
4. اکسید لیتیوم (Li₂o)
- هدف:
- نقطه ذوب پایین: سیالیت مذاب شیشه را بهبود بخشید (مانند شیشه مخصوص ، شیشه نوری).
4. سایر ترکیبات عملکردی
1. اکسید تیتانیوم (TIO₂)
- هدف:
- شاخص انکسار بالا: برای شیشه های نوری و پوشش های شیشه ای خود تمیز استفاده می شود.
- محافظت از اشعه ماوراء بنفش: شیشه معماری و اتومبیل.
2. اکسید وانادیوم (V₂o₅)
- هدف:
- شیشه ترموکرومیک: انتقال نور را به عنوان تغییر دما (پنجره هوشمند) تنظیم می کند.
** خلاصه **
- ترکیبات نادر زمین بر بهینه سازی خواص نوری (مانند رنگ آمیزی ، فلورسانس و ضریب انکسار بالا) حاکم است.
- فلزات نادر (مانند Indium و Germanium) بیشتر در مزارع فناوری پیشرفته (پوشش های رسانا ، شیشه های مادون قرمز) استفاده می شوند.
- فلزات جزئی (کبالت ، نیکل ، سلنیوم) بر کنترل رنگ و خنثی سازی ناخالصی تمرکز دارند.
استفاده از این ترکیبات باعث می شود که شیشه ها عملکردهای متنوعی در زمینه هایی مانند معماری ، الکترونیک ، اپتیک و هنر داشته باشند.