A la indústria del vidre, s'utilitzen diversos compostos de metalls rars, compostos de metalls petits i compostos de terres rares com a additius o modificadors funcionals per aconseguir propietats òptiques, físiques o químiques específiques. Basant-se en un gran nombre de casos d'ús de clients, l'equip tècnic i de desenvolupament d'UrbanMines Tech. Limited ha classificat i ordenat els següents compostos principals i els seus usos:
1. Compostos de terres rares
1.Òxid de ceri (CeO₂)
- Propòsit:
- Decolorant: Elimina el tint verd del vidre (impureses de Fe²⁺).
- Absorció UV: s'utilitza en vidres protegits contra UV (per exemple, vidres, vidre arquitectònic).
- Agent de poliment: material de poliment per a vidre òptic de precisió.
2. Òxid de neodimi (Nd₂O₃), òxid de praseodimi (Pr₆O₁₁)
- Propòsit:
- Colorants: el neodimi dóna al vidre un color porpra (varia segons la font de llum) i el praseodimi produeix un tint verd o groc, sovint utilitzat en vidre artístic i filtres.
3. Eu₂O₃, òxid de terbi (Tb₄O₇)
- Propòsit:
- Propietats fluorescents: s'utilitzen per a vidre fluorescent (com ara pantalles intensificadores de raigs X i dispositius de visualització).
4. Òxid de lantà (La₂O₃), òxid d'itri (Y₂O₃)
- Propòsit:
- Vidre d'alt índex de refracció: augmenta l'índex de refracció del vidre òptic (com ara les lents de les càmeres i els microscopis).
- Vidre resistent a altes temperatures: resistència tèrmica i estabilitat química millorades (estris de laboratori, fibres òptiques).
2. Compostos de metalls rars
Els metalls rars s'utilitzen sovint en el vidre per a recobriments funcionals especials o optimització del rendiment:
1. Òxid d'Indi Estany (ITO, In₂O₃-SnO₂)
- Propòsit:
- Recobriment conductor: Pel·lícula conductora transparent utilitzada per a pantalles tàctils i pantalles de cristall líquid (LCD).
2. Òxid de germani (GeO₂)
- Propòsit:
- Vidre transmissor d'infrarojos: s'utilitza en càmeres termogràfiques i dispositius òptics d'infrarojos.
- Fibra d'alt índex de refracció: Millora el rendiment de les comunicacions per fibra òptica.
3. Òxid de gal·li (Ga₂O₃)
- Propòsit:
- Absorció de llum blava: s'utilitza en filtres o ulleres òptiques especials.
3. Compostos metàl·lics menors
Els metalls menors solen referir-se a metalls amb baixa producció però alt valor industrial, que sovint s'utilitzen per a la coloració o l'ajust del rendiment:
1. Òxid de cobalt (CoO/Co₃O₄)
- Propòsit:
- Colorant blau: s'utilitza en vidre artístic i filtres (com ara el vidre de safir).
2. Òxid de níquel (NiO)
- Propòsit:
- Tonat gris/morat: Ajusta el color del vidre i també es pot utilitzar per a vidres de control tèrmic (absorbeix longituds d'ona específiques).
3. Seleni (Se) i òxid de seleni (SeO₂)
- Propòsit:
- Coloració vermella: Vidre robí (combinat amb sulfur de cadmi).
- Decolorant: Neutralitza el to verdós causat per les impureses de ferro.
4. Òxid de liti (Li₂O)
- Propòsit:
- Punt de fusió més baix: millora la fluïdesa fosa del vidre (com ara vidre especial, vidre òptic).
4. Altres compostos funcionals
1. Òxid de titani (TiO₂)
- Propòsit:
- Alt índex de refracció: utilitzat per a vidre òptic i recobriments de vidre autolimpiants.
- Protecció UV: vidre arquitectònic i d'automòbils.
2. Òxid de vanadi (V₂O₅)
- Propòsit:
- Vidre termocromàtic: ajusta la transmitància de la llum a mesura que canvia la temperatura (finestra intel·ligent).
**Resum**
- Els compostos de terres rares dominen l'optimització de les propietats òptiques (com ara la coloració, la fluorescència i l'alt índex de refracció).
- Els metalls rars (com l'indi i el germani) s'utilitzen principalment en camps d'alta tecnologia (recobriments conductors, vidre infraroig).
- Els metalls menors (cobalt, níquel, seleni) se centren en el control del color i la neutralització d'impureses.
L'aplicació d'aquests compostos permet que el vidre tingui diverses funcions en camps com l'arquitectura, l'electrònica, l'òptica i l'art.