V steklarski industriji se kot funkcionalni dodatki ali modifikatorji za doseganje specifičnih optičnih, fizikalnih ali kemijskih lastnosti uporabljajo različne spojine redkih kovin, spojine majhnih kovin in spojine redkih zemelj. Na podlagi velikega števila primerov uporabe s strani strank je tehnična in razvojna ekipa podjetja UrbanMines Tech. Limited razvrstila in razvrstila naslednje glavne spojine in njihove uporabe:
1. Redkozemeljske spojine
1.Cerijev oksid (CeO₂)
- Namen:
- Razbarvalec: Odstranjuje zelen odtenek v steklu (nečistoče Fe²⁺).
- UV absorpcija: uporablja se v steklu, zaščitenem pred UV-žarki (npr. stekla, arhitekturno steklo).
- Polirno sredstvo: polirni material za precizno optično steklo.
2. Neodimov oksid (Nd₂O₃), prazeodimov oksid (Pr₆O₁₁)
- Namen:
- Barvila: Neodim daje steklu vijolično barvo (spreminja se glede na vir svetlobe), prazeodim pa zelen ali rumen odtenek, ki se pogosto uporablja v umetniškem steklu in filtrih.
3. Eu₂O₃, terbijev oksid (Tb₄O₇)
- Namen:
- Fluorescentne lastnosti: uporabljajo se za fluorescentno steklo (kot so zasloni za ojačanje rentgenskih žarkov in prikazovalne naprave).
4. Lantanov oksid (La₂O₃), itrijev oksid (Y₂O₃)
- Namen:
- Steklo z visokim lomnim količnikom: Povečajte lomni količnik optičnega stekla (kot so leče kamer in mikroskopi).
- Steklo, odporno na visoke temperature: Izboljšana toplotna odpornost in kemična stabilnost (laboratorijska oprema, optična vlakna).
2. Spojine redkih kovin
Redke kovine se pogosto uporabljajo v steklu za posebne funkcionalne premaze ali optimizacijo delovanja:
1. Indijev kositrov oksid (ITO, In₂O₃-SnO₂)
- Namen:
- Prevodni premaz: Prozorna prevodna folija, ki se uporablja za zaslone na dotik in zaslone s tekočimi kristali (LCD).
2. Germanijev oksid (GeO₂)
- Namen:
- Infrardeče prepustno steklo: Uporablja se v termovizijskih kamerah in infrardečih optičnih napravah.
- Vlakna z visokim lomnim količnikom: Izboljša delovanje komunikacij prek optičnih vlaken.
3. Galijev oksid (Ga₂O₃)
- Namen:
- Absorpcija modre svetlobe: uporablja se v filtrih ali posebnih optičnih očalih.
3. Manjše kovinske spojine
Manjše kovine se običajno nanašajo na kovine z nizko proizvodnjo, vendar visoko industrijsko vrednostjo, ki se pogosto uporabljajo za barvanje ali prilagajanje učinkovitosti:
1. Kobaltov oksid (CoO/Co₃O₄)
- Namen:
- Modro barvilo: uporablja se v umetniškem steklu in filtrih (kot je safirno steklo).
2. Nikljev oksid (NiO)
- Namen:
- Sivo/vijolično niansiranje: Prilagodi barvo stekla in se lahko uporablja tudi za steklo s toplotno regulacijo (absorbira določene valovne dolžine).
3. Selen (Se) in selenov oksid (SeO₂)
- Namen:
- Rdeča obarvanost: rubinasto steklo (v kombinaciji s kadmijevim sulfidom).
- Razbarvalec: Nevtralizira zeleni odtenek, ki ga povzročajo nečistoče železa.
4. Litijev oksid (Li₂O)
- Namen:
- Nižje tališče: Izboljšajte tekočnost staljenega stekla (kot je posebno steklo, optično steklo).
4. Druge funkcionalne spojine
1. Titanov oksid (TiO₂)
- Namen:
- Visok lomni količnik: uporablja se za optično steklo in samočistilne steklene premaze.
- UV zaščita: Arhitekturno in avtomobilsko steklo.
2. Vanadijev oksid (V₂O₅)
- Namen:
- Termokromatsko steklo: prilagaja prepustnost svetlobe glede na spremembo temperature (pametno okno).
**Povzetek**
- Redkozemeljske spojine prevladujejo pri optimizaciji optičnih lastnosti (kot so obarvanost, fluorescenca in visok lomni količnik).
- Redke kovine (kot sta indij in germanij) se večinoma uporabljajo na visokotehnoloških področjih (prevodni premazi, infrardeče steklo).
- Manjše kovine (kobalt, nikelj, selen) se osredotočajo na nadzor barve in nevtralizacijo nečistoč.
Uporaba teh spojin omogoča steklu raznolike funkcije na področjih, kot so arhitektura, elektronika, optika in umetnost.