2015年12月8日星期二
稀土在各種玻璃中主要作用
(1)稀土拋光作用
稀土拋光粉具有拋光耐火材料速度快、光潔度高和使用壽命長的優點,與傳統拋光粉—鐵紅粉相比,不污染環境,易於從沾著物上除去等優點。用氧化鈰拋光粉拋光透鏡,一分鐘完成的工作量,如用氧化鐵拋光粉則需要30~60分鐘。所以,稀土拋光粉具有用量少、拋光速度快以及拋光效率高的優點。而且能改變拋光質量和操作環境。一般稀土玻璃拋光粉主要用富鈰氧化物。氧化鈰之所以是極有效的拋光用化合物,是因為它能用化學分解和機械摩擦二種形式同時拋光玻璃。稀土鈰拋光粉廣泛用於照相機、攝影機鏡頭、電視顯像管、眼鏡片等的拋光。目前我國有稀土拋光粉廠幾十家,生產規模上百噸的十余家。
(2)玻璃脫色
所有玻璃裡都含有氧化鐵,它能通過原料、砂子、石灰石和玻璃配料中的碎玻璃帶入玻璃,其存在形式有兩種:一種是使玻璃顏色變成深藍的二價鐵,另一種使玻璃顏色變成黃色的三價鐵,脫色就是把二價鐵離子氧化成三價鐵,因為三價鐵的色調強度只有二價鐵的十分之一。然後添加補色劑,把顏色中和成淺綠色。
用於玻璃脫色的稀土元素主要是氧化鈰和氧化釹。稀土玻璃脫色劑取代傳統使用的白砒脫色劑,不僅提高效率,而且還避免了白砒的污染。氧化鈰用於玻璃脫色具有高溫性能穩定、價格低廉和不吸收可見光等優點。
(3)玻璃著色
稀土離子在高溫下具有穩定而鮮艷的顏色,用來摻入料液中,制造各種顏色的玻璃。釹、鐠、鉺、鈰等稀土氧化物都是極佳的玻璃著色劑,當添加稀土著色劑的透明玻璃吸收波長為400~700納米的可見光時,呈現出美麗的彩色。用這些彩色玻璃可以制作航空航海、各種交通工具的指示燈罩及各種高級藝術裝飾品。
氧化釹加入鈉-鈣玻璃和鉛玻璃中,玻璃顏色的深淺取決於玻璃的厚度和釹的含量以及光源的強弱,薄玻璃呈淡粉紅色,厚玻璃呈蘭紫色,這種現像稱為釹的雙色性;氧化鐠產生一種類似於鉻的綠手工皂材料色;氧化鉺用在光致變色玻璃和水晶玻璃中呈粉紅色;氧化鈰和二氧化鈦結合使用,使玻璃呈黃色;氧化鐠和氧化釹可用於鐠釹黑玻璃。
(4)稀土澄清劑
采用氧化鈰代替傳統的氧化砷作玻璃澄清劑,清除氣泡和微量帶化工原料色元素,在制備無色玻璃瓶時效果顯著,成品晶熒潔白、透明度好、玻璃強度和耐熱性提高。同時還消除了砷對環境和玻璃的污染。
另外,氧化鈰添加在日用玻璃,如建築和汽車用玻璃,能減少紫外線的透光率,該用途在日本和美國已推廣使用。在我國隨著生活質量的提高,也會有較好的市場。氧化釹添加在顯像管玻殼中,可消除紅色光的色散,增加了清晰度。添加稀土的特種玻璃有:鑭玻璃具有高折射、低色散特性,廣泛用於制造各種透鏡和高級照相機、攝像機鏡頭,尤其是高空攝影裝置的鏡頭;鈰防輻射玻璃,用於汽車玻璃和電視玻殼;釹玻璃用於激光材料,是巨型激光器最理想的材料,主要用於受控核聚變裝置。
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