Trong ngành công nghiệp thủy tinh, một loạt các hợp chất kim loại quý hiếm, các hợp chất kim loại nhỏ và các hợp chất đất hiếm được sử dụng làm chất phụ gia hoặc biến đổi chức năng để đạt được các tính chất quang học, vật lý hoặc hóa học cụ thể. Dựa trên một số lượng lớn các trường hợp sử dụng khách hàng, nhóm kỹ thuật và phát triển của Urbanmines Tech. Limited đã được phân loại và sắp xếp các hợp chất chính sau và sử dụng của chúng:
1. Các hợp chất đất hiếm
1.Cerium Oxit (CEO₂)
- Mục đích:
- Decolorizer: loại bỏ màu xanh lá cây trong thủy tinh (tạp chất Fe²⁺).
- Hấp thụ UV: Được sử dụng trong kính bảo vệ UV (ví dụ như kính, kính kiến trúc).
- Tác nhân đánh bóng: vật liệu đánh bóng cho kính quang học chính xác.
2.
- Mục đích:
- Chất màu: Neodymium cho thủy tinh một màu tím (thay đổi theo nguồn sáng) và Praseodymium tạo ra một tông màu xanh lá cây hoặc màu vàng, thường được sử dụng trong kính nghệ thuật và các bộ lọc.
3. Eu₂o₃, oxit terbium (tb₄o₇)
- Mục đích:
- Tính chất huỳnh quang: Được sử dụng cho kính huỳnh quang (như màn hình tăng cường tia X và thiết bị hiển thị).
4 .. oxit lanthanum (La₂o₃), yttri oxit (y₂o₃)
- Mục đích:
- Kính chỉ số khúc xạ cao: Tăng chỉ số khúc xạ của kính quang học (như ống kính camera và kính hiển vi).
- Kính kháng nhiệt độ cao: Tăng cường điện trở nhiệt và độ ổn định hóa học (Labware, sợi quang).
2. Các hợp chất kim loại hiếm
Kim loại hiếm thường được sử dụng trong thủy tinh cho lớp phủ chức năng đặc biệt hoặc tối ưu hóa hiệu suất:
1. Oxit thiếc indi (Ito, in₂o₃-sno₂)
- Mục đích:
- Lớp phủ dẫn điện: màng dẫn điện trong suốt được sử dụng cho màn hình cảm ứng và màn hình tinh thể lỏng (LCD).
2. Germanium oxit (Geo₂)
- Mục đích:
- Thủy tinh truyền hồng ngoại: Được sử dụng trong các hình ảnh nhiệt và các thiết bị quang hồng ngoại.
- Sợi chỉ số khúc xạ cao: Cải thiện hiệu suất của truyền thông sợi quang.
3. Gallium oxit (Ga₂o₃)
- Mục đích:
- Hấp thụ ánh sáng xanh: Được sử dụng trong các bộ lọc hoặc kính quang học đặc biệt.
3. Các hợp chất kim loại nhỏ
Các kim loại nhỏ thường đề cập đến các kim loại có giá trị sản xuất thấp nhưng công nghiệp cao, thường được sử dụng để điều chỉnh màu hoặc hiệu suất:
1. Oxit coban (COO/CO₃O₄)
- Mục đích:
- Chất tô màu xanh: Được sử dụng trong kính nghệ thuật và các bộ lọc (như kính sapphire).
2. Oxit niken (NIO)
- Mục đích:
- Màu xám/tím: Điều chỉnh màu của kính và cũng có thể được sử dụng cho kính điều khiển nhiệt (hấp thụ các bước sóng cụ thể).
3. Selenium (SE) và selenium oxit (SEO₂)
- Mục đích:
- Màu đỏ: Thủy tinh Ruby (kết hợp với cadmium sulfide).
- Decolorizer: Trung hòa màu xanh lá cây gây ra bởi tạp chất sắt.
4. Lithium oxit (LI₂O)
- Mục đích:
- Điểm nóng chảy thấp hơn: Cải thiện tính lưu động nóng chảy của thủy tinh (như thủy tinh đặc biệt, kính quang học).
4. Các hợp chất chức năng khác
1. Titanium oxit (TiO₂)
- Mục đích:
- Chỉ số khúc xạ cao: Được sử dụng cho kính quang học và lớp phủ thủy tinh tự làm sạch.
- Khăn choàng UV: Kính kiến trúc và ô tô.
2. Vanadi oxit (V₂O₅)
- Mục đích:
- Thủy tinh nhiệt: Điều chỉnh độ truyền sáng khi nhiệt độ thay đổi (cửa sổ thông minh).
** Tóm tắt **
- Các hợp chất đất hiếm chi phối việc tối ưu hóa các tính chất quang học (như màu sắc, huỳnh quang và chỉ số khúc xạ cao).
- Kim loại hiếm (như Indium và Germanium) chủ yếu được sử dụng trong các lĩnh vực công nghệ cao (lớp phủ dẫn điện, thủy tinh hồng ngoại).
- Kim loại nhỏ (coban, niken, selen) tập trung vào kiểm soát màu sắc và trung hòa tạp chất.
Việc áp dụng các hợp chất này cho phép thủy tinh có các chức năng đa dạng trong các lĩnh vực như kiến trúc, điện tử, quang học và nghệ thuật.