U staklenoj industriji, razni rijetki metalni spojevi, mali metalni spojevi i rijetki zemaljski spojevi koriste se kao funkcionalni aditivi ili modifikatori za postizanje specifičnih optičkih, fizičkih ili kemijskih svojstava. Na temelju velikog broja slučajeva upotrebe korisnika, tehničkog i razvojnog tima UrbanMines Tech. Limited je klasificirao i razvrstao sljedeće glavne spojeve i njihove upotrebe:
1. Rijetki zemaljski spojevi
1.Cerijski oksid (CEO₂)
- Svrha:
- Dekolorizator: Uklanja zelenu nijansu u staklu (Fe²⁺ nečistoće).
- UV apsorpcija: koristi se u UV staklo (npr. Naočale, arhitektonsko staklo).
- Agent za poliranje: materijal za poliranje za precizno optičko staklo.
2. Neodimij oksid (ND₂O₃), praseodimij oksid (pr₆o₁₁)
- Svrha:
- Sloborant: Neodimij daje staklu ljubičastu boju (varira od izvora svjetlosti), a praseodimium proizvodi zelenu ili žutu nijansu, koji se često koristi u Art Glass i filtrima.
3. Eu₂o₃, terbium oksid (tb₄o₇)
- Svrha:
- Fluorescentna svojstva: Koristi se za fluorescentno staklo (poput zaslona za pojačavanje rendgenskih zraka i uređaja za prikaz).
4. lanthanum oksid (la₂o₃), ytrium oksid (y₂o₃)
- Svrha:
- Visoki indeks loma staklo: Povećajte indeks refrakcije optičkog stakla (poput leća kamere i mikroskopa).
- Staklo otporno na visoku temperaturu: poboljšana toplinska otpornost i kemijska stabilnost (laboratorij, optička vlakna).
2. Rijetki metalni spojevi
Rijetki metali često se koriste u staklu za posebne funkcionalne prevlake ili optimizaciju performansi:
1. Indium limeni oksid (Ito, in₂o₃-sno₂)
- Svrha:
- Vodivi prevlaka: prozirni provodljivi film koji se koristi za dodirne ekrane i prikaze tekućih kristala (LCD).
2. Germanij oksid (geo₂)
- Svrha:
- Infracrveno staklo za prijenos: koristi se u termičkim slikama i infracrvenim optičkim uređajima.
- Visoko vlakna indeksa loma: poboljšava performanse komunikacije optičkih vlakana.
3. Galij oksid (ga₂o₃)
- Svrha:
- Apsorpcija plave svjetlosti: koristi se u filtrima ili posebnim optičkim naočalama.
3. Manji metalni spojevi
Manji metali obično se odnose na metale s niskom proizvodnjom, ali visokom industrijskom vrijednošću, koji se često koriste za bojanje ili prilagođavanje performansi:
1. Kobalt oksid (COO/CO₃O₄)
- Svrha:
- Plava boja: koristi se u umjetničkom staklu i filtri (poput safirskog stakla).
2. Nikl oksid (NIO)
- Svrha:
- Sivo/ljubičasto toniranje: podešava boju stakla, a može se koristiti i za termičko upravljačko staklo (apsorbira specifične valne duljine).
3. Selen (SE) i selen oksid (SEO₂)
- Svrha:
- Crvena boja: rubin staklo (u kombinaciji s kadmij sulfidom).
- Dekolorizator: Neutralizira zelenu nijansu uzrokovanu nečistoćom željeza.
4. litij oksid (li₂o)
- Svrha:
- Donja točka taljenja: Poboljšajte rastopljenu fluidnost stakla (poput posebnog stakla, optičko staklo).
4. Ostali funkcionalni spojevi
1. Titanijum oksid (tio₂)
- Svrha:
- Visoki indeks loma: koristi se za optičko stakleno i samočišćenje staklenih premaza.
- UV zaštita: arhitektonsko i automobilsko staklo.
2. Vanadij oksid (v₂o₅)
- Svrha:
- Termokromno staklo: Podešava laganu propusnost kao promjenu temperature (pametni prozor).
**Rezimirati**
- Rijetki zemaljski spojevi dominiraju u optimizaciji optičkih svojstava (poput bojenja, fluorescencije i visokog indeksa loma).
- Rijetki metali (poput indija i germanija) uglavnom se koriste u visokotehnološkim poljima (vodljivi premazi, infracrveno staklo).
- Manji metali (kobalt, nikl, selen) usredotočeni su na kontrolu boja i neutralizaciju nečistoće.
Primjena ovih spojeva omogućuje staklo da imaju različite funkcije u poljima kao što su arhitektura, elektronika, optika i umjetnost.