Σχετικά με τα ανόργανα υλικά – Οξείδιο του δημητρίου
Οξείδιο του δημητρίουείναι μια ανόργανη ουσία με χημικό τύπο CeO₂. Είναι μια ωχροκίτρινη ή κιτρινωπή-καφέ σκόνη με πυκνότητα 7,13 g/cm₃ και σημείο τήξης 2397°C. Είναι αδιάλυτη στο νερό και τα αλκάλια, αλλά ελαφρώς διαλυτή σε οξύ. Στους 2000°C και 15 MPa, το οξείδιο του δημητρίου μπορεί να αναχθεί με υδρογόνο για να παραχθείτριοξείδιο του δημητρίουΣε θερμοκρασίες μεταξύ 2000°C και πιέσεις άνω των 5 MPa, το οξείδιο του δημητρίου εμφανίζει κιτρινωπό-κοκκινωπό, μερικές φορές ροζ, χρώμα. Χρησιμοποιείται ως στιλβωτικό υλικό, καταλύτης, φορέας καταλύτη (πρόσθετο), απορροφητής υπεριώδους ακτινοβολίας, ηλεκτρολύτης κυψελών καυσίμου, απορροφητής καυσαερίων αυτοκινήτων και ηλεκτρονική κεραμική.
Ⅰ.Χρήσεις
Οξειδωτικό. Καταλύτης για οργανικές αντιδράσεις. Πρότυπο σπάνιων γαιών για ανάλυση χάλυβα. Ανάλυση ογκομέτρησης οξειδοαναγωγής. Αποχρωματισμός γυαλιού. Αντηλιακό σμάλτο γυαλιού. Κράμα ανθεκτικό στη θερμότητα.
Χρησιμοποιείται ως πρόσθετο στη βιομηχανία γυαλιού, ως υλικό λείανσης για γυάλινες πλάκες και στα καλλυντικά ως αναστολέας UV. Έχει επεκταθεί ώστε να περιλαμβάνει τη στίλβωση γυαλιών οράσεως, οπτικούς φακούς και καθοδικούς σωλήνες, παρέχοντας αποχρωματισμό, διαύγαση και απορρόφηση υπεριωδών και ηλεκτρονιακών δεσμών.
Ⅱ.Εφέ σπάνιων γαιών
1. Σπάνιες ΓαίεςΕφέ στίλβωσης
Οι σκόνες γυαλίσματος σπάνιων γαιών προσφέρουν τα πλεονεκτήματα της γρήγορης ταχύτητας στίλβωσης, της υψηλής ποιότητας φινιρίσματος και της μεγάλης διάρκειας ζωής. Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές σκόνες γυαλίσματος οξειδίου του σιδήρου, είναι φιλικές προς το περιβάλλον και απομακρύνονται εύκολα από τους ρύπους.Σκόνες στίλβωσης οξειδίου του δημητρίουμπορούν να γυαλίσουν φακούς σε ένα λεπτό, ενώ οι σκόνες γυαλίσματος με οξείδιο του σιδήρου θα χρειάζονταν 30 έως 60 λεπτά. Επομένως, οι σκόνες γυαλίσματος σπάνιων γαιών προσφέρουν τα πλεονεκτήματα της χαμηλής δοσολογίας, της γρήγορης ταχύτητας γυαλίσματος και της υψηλής απόδοσης γυαλίσματος. Μπορούν επίσης να βελτιώσουν την ποιότητα γυαλίσματος και το περιβάλλον λειτουργίας. Οι σκόνες γυαλίσματος σπάνιων γαιών κατασκευάζονται συνήθως από οξείδια πλούσια σε δημήτριο. Το οξείδιο του δημητρίου είναι μια εξαιρετικά αποτελεσματική ένωση γυαλίσματος επειδή μπορεί να γυαλίσει ταυτόχρονα το γυαλί μέσω χημικής αποσύνθεσης και μηχανικής τριβής. Οι σκόνες γυαλίσματος σπάνιων γαιών δημητρίου χρησιμοποιούνται ευρέως σε γυαλίσματα φωτογραφικών μηχανών, φακών βιντεοκάμερας, λυχνιών τηλεόρασης, φακών γυαλιών και άλλων εφαρμογών. Η χώρα μου διαθέτει δεκάδες εργοστάσια σκονών γυαλίσματος σπάνιων γαιών, με πάνω από δέκα να διαθέτουν παραγωγική ικανότητα που υπερβαίνει τους 100 τόνους. Η Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., μια σινο-ξένη κοινοπραξία, είναι ένας από τους μεγαλύτερους κατασκευαστές σκονών γυαλίσματος σπάνιων γαιών στη χώρα μου, με ετήσια παραγωγική ικανότητα 1.200 τόνων. Τα προϊόντα της πωλούνται στην εγχώρια και διεθνή αγορά.
2. Αποχρωματισμός γυαλιού
Όλα τα γυαλιά περιέχουν οξείδιο του σιδήρου, το οποίο μπορεί να εισαχθεί στο γυαλί μέσω πρώτων υλών, άμμου, ασβεστόλιθου και υαλοθραύσματος στην παρτίδα γυαλιού. Υπάρχει σε δύο μορφές: δισθενής σίδηρος, ο οποίος μετατρέπει το γυαλί σε σκούρο μπλε, και τρισθενής σίδηρος, ο οποίος το μετατρέπει σε κίτρινο. Ο αποχρωματισμός περιλαμβάνει την οξείδωση των ιόντων δισθενούς σιδήρου σε τρισθενή σίδηρο, καθώς ο τρισθενής σίδηρος έχει μόνο το ένα δέκατο της έντασης του δισθενούς αντίστοιχου. Στη συνέχεια, προστίθεται ένας διορθωτής χρώματος για να εξουδετερώσει το χρώμα σε ανοιχτό πράσινο.
Τα στοιχεία σπάνιων γαιών που χρησιμοποιούνται για τον αποχρωματισμό του γυαλιού είναι κυρίως το οξείδιο του δημητρίου και το οξείδιο του νεοδυμίου. Οι αποχρωματιστές γυαλιού σπάνιων γαιών αντικαθιστούν τους παραδοσιακούς αποχρωματιστές λευκού αρσενικού, βελτιώνοντας την απόδοση και αποφεύγοντας τη μόλυνση από αρσενικό. Το οξείδιο του δημητρίου έχει τα πλεονεκτήματα της σταθερότητας σε υψηλές θερμοκρασίες, του χαμηλού κόστους και της μη απορρόφησης ορατού φωτός για τον αποχρωματισμό του γυαλιού.
3.Χρωματισμός γυαλιού
Τα ιόντα σπάνιων γαιών εμφανίζουν σταθερά, ζωντανά χρώματα σε υψηλές θερμοκρασίες και χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία διαφόρων χρωματιστών γυαλιών προσθέτοντάς τα σε υγρά. Τα οξείδια σπάνιων γαιών όπως το νεοδύμιο, το πρασεοδύμιο, το έρβιο και το δημήτριο είναι εξαιρετικές χρωστικές γυαλιού. Όταν το διαφανές γυαλί με αυτές τις χρωστικές απορροφά ορατό φως μεταξύ 400 και 700 νανομέτρων, εμφανίζει όμορφα χρώματα. Αυτά τα χρωματιστά γυαλιά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία καλυμμάτων ενδεικτικών λυχνιών για την αεροπορία, την πλοήγηση και διάφορα οχήματα μεταφοράς, καθώς και για διάφορες καλλιτεχνικές διακοσμήσεις υψηλής ποιότητας.
Όταν προστίθεται οξείδιο του νεοδυμίου σε γυαλί νατράσβεστου και μολύβδου, το βάθος του χρώματος του γυαλιού εξαρτάται από το πάχος, την περιεκτικότητα σε νεοδύμιο και την ένταση της πηγής φωτός. Το λεπτό γυαλί εμφανίζεται ανοιχτό ροζ, ενώ το παχύτερο γυαλί εμφανίζεται μπλε-μωβ. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως διχρωισμός νεοδυμίου. Το οξείδιο του πρασεοδυμίου παράγει ένα πράσινο παρόμοιο με το χρώμιο. Το οξείδιο του ερβίου, που χρησιμοποιείται σε φωτοχρωμικό γυαλί και κρυσταλλικό γυαλί, παράγει μια ροζ απόχρωση. Το οξείδιο του δημητρίου σε συνδυασμό με διοξείδιο του τιτανίου δημιουργεί μια κίτρινη απόχρωση. Το οξείδιο του πρασεοδυμίου και το οξείδιο του νεοδυμίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μαύρο γυαλί πρασεοδυμίου-νεοδυμίου.
4. Διαυγαστές σπάνιων γαιών
Το οξείδιο του δημητρίου, αντί για το παραδοσιακό οξείδιο του αρσενικού, χρησιμοποιείται ως διαυγαστήρας γυαλιού για την απομάκρυνση φυσαλίδων και ιχνών χρωστικών στοιχείων. Αυτό είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό στην παραγωγή άχρωμων γυάλινων φιαλών, με αποτέλεσμα ένα κρυστάλλινο λευκό γυαλί με εξαιρετική διαφάνεια, βελτιωμένη αντοχή του γυαλιού και βελτιωμένη αντοχή στη θερμότητα. Επίσης, εξαλείφει τη ρύπανση από αρσενικό για το περιβάλλον και το ίδιο το γυαλί.
Επιπλέον,οξείδιο του δημητρίουμπορεί να προστεθεί σε γυαλί καθημερινής χρήσης, όπως αρχιτεκτονικό και αυτοκινητιστικό γυαλί, και κρυστάλλινο γυαλί, για τη μείωση της διαπερατότητας της υπεριώδους ακτινοβολίας. Αυτή η εφαρμογή έχει υιοθετηθεί ευρέως στην Ιαπωνία και τις Ηνωμένες Πολιτείες. Με τη βελτίωση του βιοτικού επιπέδου στη χώρα μου, αναμένεται επίσης να βρει μια ισχυρή αγορά. Το οξείδιο του νεοδυμίου, που προστίθεται στο γυαλί καθοδικών σωλήνων, εξαλείφει τη διασπορά του κόκκινου φωτός και ενισχύει τη διαύγεια. Τα ειδικά γυαλιά με προσθήκες σπάνιων γαιών περιλαμβάνουν: το γυαλί λανθανίου, με τον υψηλό δείκτη διάθλασης και τη χαμηλή διασπορά, χρησιμοποιείται ευρέως στην κατασκευή διαφόρων φακών και προηγμένων φακών φωτογραφικών μηχανών και βιντεοκάμερων, ειδικά εκείνων για φωτογραφικό εξοπλισμό μεγάλου υψομέτρου· το γυαλί ανθεκτικό στην ακτινοβολία δημητρίου, που χρησιμοποιείται σε γυαλί αυτοκινήτων και τηλεοράσεων· και το γυαλί νεοδυμίου, ένα ιδανικό υλικό για μεγάλα λέιζερ, κυρίως σε συσκευές ελεγχόμενης πυρηνικής σύντηξης.