Om oorganiska material – Ceriumoxid
Ceriumoxidär ett oorganiskt ämne med den kemiska formeln CeO₂. Det är ett blekgult eller gulbrunt pulver med en densitet på 7,13 g/cm₃ och en smältpunkt på 2397°C. Det är olösligt i vatten och alkali, men något lösligt i syra. Vid 2000°C och 15 MPa kan ceriumoxid reduceras med väte för att produceraceriumtrioxidVid temperaturer mellan 2000 °C och tryck över 5 MPa uppvisar ceriumoxid en gulaktig-rödaktig, ibland rosa, färg. Det används som poleringsmaterial, katalysator, katalysatorbärare (tillsats), UV-absorberare, bränslecellselektrolyt, bilavgasabsorberare och elektronisk keramik.
Ⅰ.Användningar
Oxidationsmedel. Katalysator för organiska reaktioner. Standard för sällsynta jordartsmetaller för stålanalys. Redoxtitreringsanalys. Avfärgning av glas. Solskyddsmedel för glasemalj. Värmebeständig legering.
Används som tillsats i glasindustrin, som slipmaterial för planglas och i kosmetika som UV-hämmare. Det har utökats till att även omfatta polering av glasögon, optiska linser och katodstrålerör, vilket ger avfärgning, klarning och absorption av ultravioletta strålar och elektronstrålar.
Ⅱ. Effekter av sällsynta jordartsmetaller
1. Sällsynta jordartsmetallerPoleringseffekter
Polerpulver av sällsynta jordartsmetaller erbjuder fördelarna med snabb poleringshastighet, hög ytkvalitet och lång livslängd. Jämfört med traditionella polerpulver av järnoxid är de miljövänliga och lätta att ta bort från föroreningar.Ceriumoxid poleringspulverkan polera linser på en minut, medan polerpulver av järnoxid tar 30 till 60 minuter. Därför erbjuder polerpulver av sällsynta jordartsmetaller fördelarna med låg dosering, snabb poleringshastighet och hög poleringseffektivitet. De kan också förbättra poleringskvaliteten och driftsmiljön. Polerpulver för sällsynta jordartsmetaller i glas tillverkas vanligtvis av ceriumrika oxider. Ceriumoxid är en extremt effektiv polermedel eftersom den kan polera glas samtidigt genom kemisk nedbrytning och mekanisk friktion. Polerpulver av sällsynta jordartsmetaller i cerium används ofta för polering av kameror, videokameraobjektiv, TV-bildrör, glasögonobjektiv och andra tillämpningar. Mitt land har dussintals fabriker för polerpulver av sällsynta jordartsmetaller, med över tio som har en produktionskapacitet på över 100 ton. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., ett kinesisk-utländskt joint venture, är en av mitt lands största tillverkare av polerpulver av sällsynta jordartsmetaller, med en årlig produktionskapacitet på 1 200 ton. Dess produkter säljs nationellt och internationellt.
2. Avfärgning av glas
Allt glas innehåller järnoxid, som kan föras in i glaset genom råmaterial, sand, kalksten och glasskår i glasblandningen. Det finns i två former: tvåvärt järn, som gör glaset mörkblått, och trevärt järn, som gör det gult. Avfärgning innebär att de tvåvärta järnjonerna oxideras till trevärt järn, eftersom trevärt järn bara har en tiondel av intensiteten hos sin tvåvärta motsvarighet. En färgkorrigerare tillsätts sedan för att neutralisera färgen till en ljusgrön färg.
De sällsynta jordartsmetaller som används för avfärgning av glas är främst ceriumoxid och neodymoxid. Avfärgningsmedel för sällsynta jordartsmetaller i glas ersätter traditionella avfärgningsmedel för vita arsenik, vilket förbättrar effektiviteten samtidigt som arsenikföroreningar undviks. Ceriumoxid har fördelarna med hög temperaturstabilitet, låg kostnad och icke-absorption av synligt ljus för avfärgning av glas.
3.Glasfärgning
Sällsynta jordartsmetaller uppvisar stabila, livfulla färger vid höga temperaturer och används för att skapa olika färgade glas genom att tillsätta dem till vätskor. Oxider av sällsynta jordartsmetaller som neodym, praseodym, erbium och cerium är utmärkta glasfärgämnen. När transparent glas med dessa färgämnen absorberar synligt ljus mellan 400 och 700 nanometer uppvisar det vackra färger. Dessa färgade glas kan användas för att skapa indikatorlampskydd för flyg, navigation och olika transportfordon, samt olika exklusiva konstnärliga dekorationer.
När neodymoxid tillsätts till natronkalk och blyglas beror glasets färgdjup på tjockleken, neodymhalten och ljuskällans intensitet. Tunt glas ser blekrosa ut, medan tjockare glas ser blåaktigt-lila ut. Detta fenomen kallas neodymdikroism. Praseodymoxid ger en grön färg som liknar krom. Erbiumoxid, som används i fotokromatiskt glas och kristallglas, ger en rosa nyans. Ceriumoxid i kombination med titandioxid skapar en gul nyans. Praseodymoxid och neodymoxid kan användas i svart praseodym-neodymglas.
4. Sällsynta jordartsmetaller
Ceriumoxid, istället för traditionell arsenikoxid, används som ett glasklarningsmedel för att avlägsna bubblor och spår av färgämnen. Detta är särskilt effektivt vid tillverkning av färglösa glasflaskor, vilket resulterar i ett kristallvitt glas med utmärkt transparens, förbättrad glasstyrka och förbättrad värmebeständighet. Det eliminerar också arsenikföroreningar i miljön och själva glaset.
Dessutom,ceriumoxidkan tillsättas i vardagsglas, såsom arkitekturglas och bilglas, och kristallglas, för att minska UV-genomsläpplighet. Denna tillämpning har använts i stor utsträckning i Japan och USA. I takt med att levnadsstandarden i mitt land förbättras förväntas det också finna en stark marknad. Neodymoxid, som tillsätts i katodstrålerörsglas, eliminerar spridning av rött ljus och förbättrar klarheten. Specialglas med tillsatser av sällsynta jordartsmetaller inkluderar: lantanglas, med sitt höga brytningsindex och låga spridning, används ofta vid tillverkning av olika linser och avancerade kamera- och videokameralinser, särskilt de för höghöjdsfotograferingsutrustning; ceriumstrålningsbeständigt glas, som används i bilglas och TV-glas; och neodymglas, ett idealiskt material för stora lasrar, främst i kontrollerade kärnfusionsanordningar.