Klaasitööstuses kasutatakse funktsionaalsete lisandite või modifikaatoritena mitmesuguseid haruldaste metallide ühendeid, väikemetallide ühendeid ja haruldaste muldmetallide ühendeid, et saavutada spetsiifilisi optilisi, füüsikalisi või keemilisi omadusi. UrbanMines Tech. Limitedi tehnika- ja arendusmeeskond on suure hulga klientide kasutusjuhtumite põhjal klassifitseerinud ja sorteerinud järgmised peamised ühendid ja nende kasutusalad:
1. Haruldaste muldmetallide ühendid
1.Tseeriumoksiid (CeO₂)
- Eesmärk:
- Värvieemaldaja: Eemaldab klaasilt rohelise varjundi (Fe²⁺ lisandid).
- UV-kiirguse neeldumine: kasutatakse UV-kaitsega klaasis (nt klaasid, arhitektuurklaas).
- Poleerimisvahend: täppis-optilise klaasi poleerimismaterjal.
2. Neodüümoksiid (Nd₂O₃), praseodüümoksiid (Pr₆O₁₁)
- Eesmärk:
- Värvained: neodüüm annab klaasile lilla värvuse (varieerub olenevalt valgusallikast) ja praseodüüm tekitab rohelise või kollase varjundi, mida sageli kasutatakse kunstiklaasis ja filtrites.
3. Eu2O3, terbiumoksiid (Tb4O7)
- Eesmärk:
- Fluorestseeruvad omadused: kasutatakse fluorestseeruva klaasi (näiteks röntgenikiirgust intensiivistavate ekraanide ja kuvarite) puhul.
4. Lantaanoksiid (La₂O₃), ütriumoksiid (Y₂O₃)
- Eesmärk:
- Kõrge murdumisnäitajaga klaas: Suurendab optilise klaasi (näiteks kaameraläätsede ja mikroskoopide) murdumisnäitajat.
- Kõrgtemperatuurile vastupidav klaas: Suurem kuumakindlus ja keemiline stabiilsus (laboritarbed, optilised kiud).
2. Haruldaste metallide ühendid
Haruldasi metalle kasutatakse klaasis sageli spetsiaalsete funktsionaalsete katete või jõudluse optimeerimiseks:
1. Indiumtinaoksiid (ITO, In2O3-SnO2)
- Eesmärk:
- Juhtiv kate: läbipaistev juhtiv kile, mida kasutatakse puutetundlike ekraanide ja vedelkristallekraanide (LCD-de) jaoks.
2. Germaaniumoksiid (GeO₂)
- Eesmärk:
- Infrapuna läbilaskev klaas: kasutatakse termokaamerates ja infrapuna-optilistes seadmetes.
- Kõrge murdumisnäitajaga kiud: parandab optilise kiu kommunikatsiooni jõudlust.
3. Galliumoksiid (Ga₂O₃)
- Eesmärk:
- Sinise valguse neeldumine: kasutatakse filtrites või spetsiaalsetes optilistes prillides.
3. Väiksemad metalliühendid
Väikemetallide all peetakse tavaliselt silmas väikese tootlikkusega, kuid kõrge tööstusliku väärtusega metalle, mida sageli kasutatakse värvimiseks või jõudluse reguleerimiseks:
1. Koobaltoksiid (CoO/Co₃O₄)
- Eesmärk:
- Sinine värvaine: kasutatakse kunstklaasis ja filtrites (näiteks safiirklaasis).
2. Nikkeloksiid (NiO)
- Eesmärk:
- Hall/lilla toonimine: Reguleerib klaasi värvi ja seda saab kasutada ka termoregulatsiooniklaasina (neeldab teatud lainepikkusi).
3. Seleen (Se) ja seleenoksiid (SeO₂)
- Eesmärk:
- Punane värvus: rubiinklaas (koos kaadmiumsulfiidiga).
- Värvieemaldaja: Neutraliseerib raua lisanditest tingitud roheka varjundi.
4. Liitiumoksiid (Li₂O)
- Eesmärk:
- Madalam sulamistemperatuur: parandab klaasi (näiteks spetsiaalklaasi, optilise klaasi) sula voolavust.
4. Muud funktsionaalsed ühendid
1. Titaanoksiid (TiO₂)
- Eesmärk:
- Kõrge murdumisnäitaja: kasutatakse optilise klaasi ja isepuhastuvate klaaskatete puhul.
- UV-kaitse: arhitektuuri- ja autoklaas.
2. Vanaadiumoksiid (V₂O₅)
- Eesmärk:
- Termokroomne klaas: reguleerib valguse läbilaskvust temperatuuri muutudes (nutiaken).
**Kokkuvõte**
- Haruldaste muldmetallide ühendid domineerivad optiliste omaduste (nt värvuse, fluorestsentsi ja kõrge murdumisnäitaja) optimeerimisel.
- Haruldasi metalle (näiteks indiumi ja germaaniumi) kasutatakse enamasti kõrgtehnoloogia valdkondades (juhtivad katted, infrapunaklaas).
- Väikesed metallid (koobalt, nikkel, seleen) keskenduvad värvikontrollile ja lisandite neutraliseerimisele.
Nende ühendite kasutamine võimaldab klaasil täita mitmesuguseid funktsioone sellistes valdkondades nagu arhitektuur, elektroonika, optika ja kunst.