稀土玻璃中的应用
低价态稀土离子在玻璃中的荧光和闪烁性能研究的开题报告
低价态稀土离子在玻璃中的荧光和闪烁性能研究的
开题报告
本研究旨在探究低价态稀土离子在玻璃中的荧光和闪烁性能，为相关工业应用提供理论依据和实验数据支持。
第一部分介绍研究背景和意义。
稀土离子因其独特的电子结构和能级跃迁特性，被广泛应用于激光、光纤通信、显示器等领域。
但大多数稀土离子的价格昂贵，对应用造成一定的限制。
低价态稀土离子由于价格较低，有望成为稀土材料的替代品。
而且，低价态稀土离子的电子结构与高价态稀土离子不同，也有其独特的发光性质。
探究低价态稀土离子在玻璃中的荧光和闪烁性能，有助于拓展稀土离子在光电材料领域的应用范围，提高其应用效率和性价比。
第二部分阐述研究目的和内容。
本研究以Ce3+、Sm2+、Eu2+等低价态稀土离子为研究对象，制备玻璃样品，并通过荧光和闪烁特性测试仪对其发光特性进行测试研究。
具体研究内容包括：1）不同低价态稀土离子在玻璃中的荧光光谱和荧光寿命研究；2）不同激发光源下低价态稀土离子玻璃的荧光转换效率研究；3）低价态稀土离子玻璃的射线闪烁性能研究。
第三部分介绍研究方法和方案。
采用玻璃熔融法制备低价态稀土离子掺杂玻璃样品，并进行成分分析和表征。
荧光和闪烁特性测试仪对玻璃样品的发光特性进行测试，系统地研究低价态稀土离子在玻璃中的荧光和闪烁特性。
第四部分总结预期成果和意义。
预期实现对不同低价态稀土离子在玻璃中的荧光和闪烁特性的系统性研究和表征。
通过研究探索低价态稀土离子在玻璃中的发光机理，为稀土材料的应用和开发提供理论基础和实验数据支持。
稀土材料的生活日常用品中的应用
稀土材料的生活日常用品中的应用引言稀土材料是指在地壳中分布较少的17种化学元素的总称。
这些稀有金属元素由于其独特的物理和化学性质，在现代科技和工业生产中扮演着重要的角色。
除了工业应用，稀土材料还在我们的日常生活中发挥着重要作用。
本文将探讨稀土材料在生活日常用品中的应用。
1. 固态照明固态照明是一种高效、环保的照明方式，其中包括LED灯和荧光灯。
稀土材料用于制造这些照明装置中的荧光粉，以提供不同的颜色和亮度。
通过添加不同类型的稀土材料，可以制造出各种色温和色彩的灯光，适应不同环境和需求。
2. 电池和电子设备稀土材料在电池和电子设备中起着关键作用。
稀土金属的氧化物和化合物可以用作电池正极材料的添加剂，以提高电池性能和寿命。
稀土材料还可用于半导体元件，如晶体管和集成电路中，用于增强信号和控制电流。
稀土磁体也被广泛应用于硬盘驱动器和电动汽车驱动系统，以提供强大而可靠的磁力。
3. 玻璃和陶瓷制品稀土材料在玻璃和陶瓷制品制造中起着重要作用。
稀土元素被用作着色剂，使玻璃和陶瓷呈现出丰富的颜色和多样的效果。
此外，添加稀土材料可以提高玻璃和陶瓷的机械强度和热稳定性，使其更耐用和适用于更广泛的用途。
4. 汽车和交通工具稀土材料在汽车和交通工具制造中扮演着重要角色。
稀土磁体用于电动汽车的电动机和辅助驱动器系统，提供高效、可靠的动力。
稀土材料还用于制造减震器、空调系统和汽车照明装置，提供更安全和舒适的行驶体验。
5. 通信和无线技术稀土材料在通信和无线技术中的应用也十分广泛。
稀土金属可用于制造光纤放大器和光纤通信系统，用于增强光信号的传输效果和范围。
稀土材料还可用于制造陶瓷介质，用于制造微波电路和射频器件。
这些技术的应用使得我们能够更加便捷地进行通信和无线联网。
6. 医疗和健康稀土材料在医疗和健康领域有着广泛的应用。
稀土元素被用作医学成像设备（如MRI和CT扫描仪）中的对比剂，以改善图像质量和观察结果。
稀土材料还被用于制造医用陶瓷和金属植入物，用于骨骼修复和人工关节等。
稀土应用领域研究之—玻璃、陶瓷、助剂、颜料
稀土玻璃的发展
单反相机与智能手机的高速发展对光学玻璃行业发展的促进 镧系光学玻璃具有高折射的特质，主要用于高性能的手机显示屏，以及具有照相功 能的手机的光学镜头及玻璃零件。有助于照相机、手机的轻型化、便携化，适应现在市 场的需求。在市场扩大、稀土原材料价格下降的大环境下，镧系光学玻璃的发展将处于 一个比较好的宏观经济环境。2014年手机制造行业对光学玻璃的需求为60.11亿元，到 2020年需求为165.59亿元。 今后玻璃产业的技术课题整理归纳后大致划分为以下3个领域: 1）使玻璃产业持续发展的下一代工艺、生产性能提高技术； 2）将玻璃特性提高到极限的高功能、新材料技术； 3）面向构筑循环型社会的环境相关技术。 其中，特别值得重视的是玻璃熔炼的能耗性和废玻璃的回收性。在能耗性方面，玻 璃需要生产无细小气泡的高品质玻璃，且由于组分难于熔融，需要消耗大量的能源，因 此要求采取节能措施期待，采用氧气燃烧技术；为了进一步实现节能、低排放，希望能 开发减压除泡技术﹑低温熔炼技术﹑电脑模拟技术。
稀土玻璃应用领域
表1：新型稀土功能玻璃及应用领域
领域 新型玻璃 应用预测 领域 新型玻璃
新型激光玻璃 能源
应用预测
激光加工机、医疗激光机、 激光核聚变、光 CVD 紫外 线光源X射线光源 固体电池 CO2和CO激光器用波导 人工骨、人工齿根、人工 齿、齿冠 生物技术领域的分离精制 膜、精制血浆、酵母菌载 体、吸附体 轻质高强度结构材料 耐热高性能结构材料 可机械加工 高强度增强材料 耐热 光掩板基板 封装、焊接 混凝土增强
光功能
光由 纤高 ︐纯 可度 获光 得学 精玻 确璃 照制 明成 ︒的 柔 性
特种玻璃在生物技术和生命科学的应用中表现出 多功能的特性：玻璃晶圆厚度可以达到30微米
稀土玻璃用途
稀土玻璃用途
稀土玻璃是添加了稀土元素的玻璃，主要由硼酸、硅酸和稀土元素酸化物混合而成。
由于稀土元素具有特殊的化学物理性质，稀土玻璃具有一些独特的性质和应用。
首先，稀土玻璃具有色彩鲜艳、透明度高的特点。
由于稀土元素的固溶作用，玻璃中出现颜色的方式与普通的着色玻璃有所不同。
通常，着色元素通过分离在晶界处形成的晶粒来实现着色，这种着色方式会引起光的散射，因此其透明度就会降低。
而稀土玻璃中的稀土元素粒子分布均匀，并且是在玻璃熔体中稳定存在的，因此它可以保持高透明度。
稀土玻璃的第二个独特性质是其荧光效应。
不同的稀土元素可以发生不同颜色的荧光，其发射光谱在紫外线激发下呈现出强烈的荧光，这种特性被应用于荧光灯和其他照明设备的制造。
稀土玻璃的荧光性能取决于其稀土元素的类型和浓度，因此可以通过调整化学成分来实现不同的荧光色谱。
除了良好的透明性和荧光效应，稀土玻璃还具有极高的抗辐射性。
在核工业和航空航天等领域需要使用的玻璃一般都需要具有良好的抗辐射能力，而稀土玻璃中的稀土元素可以吸收辐射能量，从而减缓由于辐射引起的玻璃破坏速度，因此广泛用于核辐射测量仪器或者核燃料盒。
此外，稀土玻璃还可以制成红外玻璃，因为很多稀土元素具有特殊的光学吸收带，
用于制备红外玻璃。
另外，稀土玻璃还可以用于制造光纤放大器和光纤通信器件，因为其稀土元素具有很强的光学放大效应。
总的来说，稀土玻璃具有一系列独特的性质，其透明性、荧光效应、辐射性和光学放大效应等性能，使其广泛应用于荧光灯、核燃料测量、核燃料储存、航天航空、红外光学等领域。
生活中稀土元素应用的领域
生活中稀土元素应用的领域稀土元素是指周期表中镧系元素和锕系元素，共有17个，包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、铪和钋。
稀土元素具有独特的物理和化学性质，广泛应用于各个领域。
1. 电子产品领域：稀土元素在电子产品中有重要应用。
例如，镧、铈、钐等稀土元素可用于制造电视和显示屏的荧光体，使显示效果更加鲜艳；镝、钕等稀土元素则可用于制造磁体，使硬盘驱动器和电动工具具有更强的磁性能。
2. 环保领域：稀土元素在环保领域有广泛应用。
例如，铈可用于汽车尾气催化转化器中，能够有效减少有害气体的排放；铽、镝等稀土元素可用于制造高效节能的照明设备，如LED灯。
3. 新能源领域：稀土元素在新能源领域起着重要作用。
例如，钕铁硼永磁材料中含有稀土元素钕，具有很高的磁能积和矫顽力，被广泛应用于风力发电机和电动汽车的电机中；镧钡钛铁氧体是一种具有良好磁性和压电性能的材料，可用于制造声波马达和传感器。
4. 医疗领域：稀土元素在医疗领域中有多种应用。
例如，铕可用于制造医用荧光粉，用于放射性检测和治疗；镱可用于制造核医学中的放射性示踪剂，用于诊断和治疗。
5. 材料领域：稀土元素在材料领域中有多种应用。
例如，镧、铈、镨等稀土元素可用于制造高温超导材料，用于研究和应用；铈可用于制造催化剂，提高化学反应的效率和选择性。
6. 冶金领域：稀土元素在冶金领域中有重要应用。
例如，镧、铈等稀土元素可用于提取金属铝，使其具有良好的耐腐蚀性和强度；镧、钕等稀土元素可用于制造镁合金，提高其强度和耐腐蚀性。
7. 玻璃陶瓷领域：稀土元素在玻璃陶瓷领域中有多种应用。
例如，铈可用于制造光学玻璃，提高其透明度和抗辐射性能；铒可用于制造液晶显示器的玻璃基板，提高其传输率和显示效果。
8. 功能材料领域：稀土元素在功能材料领域中有广泛应用。
例如，钐铁钴永磁材料是一种重要的稀土功能材料，具有高饱和磁感应强度和良好的热稳定性，可用于制造高性能电机和传感器。
什么是镧系(稀土)玻璃镜头
什么是镧系（稀土）玻璃镜头颜值颇高的酷乐视X5系列赚足了眼球，这也是其旗下首次采用十片全玻璃镜头的拳头产品。
风头正起，无数厂家纷纷效仿。
那么，什么是镧系（稀土）玻璃镜头？它到底有多牛逼呢？镧系光学玻璃主要用于单反相机等有着高精密专业级光学镜头的设备上，对于投影机而言，镜头是非常关键的硬件，镜头的素质对于光线质量等的控制至关重要。
因此在镜头的选择上，酷乐视有非常严苛的标准。
此外，对于投影机而言，影像均匀度的关键因素是光学镜头的成像质量，更直接影响投影画面的均匀度。
在投影机领域，镜头元件分为玻璃镜头和树脂镜头两种。
玻璃镜头具备的优势为：折射率高所以薄、硬度高，相对耐磨、化学性质稳定，耐腐蚀。
树脂镜头虽然具有抗冲击力强、透光率高、重量轻、因导热性能低等优点，但是树脂镜头画质方面的通透性以及抗衰老能力明显不如玻璃镜头，这就是中高端投影机大都采用玻璃镜头尤其是光学玻璃镜头的原因。
稀土光学玻璃，也称为镧系光学玻璃，具有特殊光学性能，它是制作光电产品读写镜头和成像镜头必备的高品质光学玻璃新材料，能有效地扩大镜头的视场，改善仪器的成像质量，使镜头小型化、轻量化。
因此，镧系玻璃被大面积用于X5身上，带来的不仅仅是画质的提升，更是对更加优秀材质元件的探索，想必未来将有不少采用镧系玻璃材质的镜头出现。
如今的智能微投市场，国内厂商与国际品牌在硬件性能上差距越来越小，而越来越多的民族品牌则将会注意力放在更好的细节突破上。
相信到了2015年，中高端机型采用玻璃镜头的比率将会不断增加。
随着国人对投影机画质细节关注的提升，以树脂为材质的镜头投影机已无竞争力可言。
镧系玻璃用于光学制造已经有30年历史，但真正的大规模的工业化使用是从1941依斯曼·柯达（Eastman-Kodak）开始。
镧系玻璃使“工业-61”仅用了4片镜片就达到使用6片镜片的"Helios-81"同样的光学效果。
样片：。
稀土材料在光电领域中的应用
稀土材料在光电领域中的应用稀土材料是一种稀有的矿物元素，它们在光电领域中具有重要的应用价值。
在光电领域中，稀土材料可以用于制造光电器件和光学元件，以实现更高的性能和更好的功能。
本文将从两个方面详细介绍稀土材料在光电领域中的应用和作用。
一、稀土材料在光电器件中的应用稀土材料在光电器件中用途广泛，尤其是在激光器件和LED器件中具有重要的作用。
其中，最重要的是稀土元素的荧光特性。
稀土元素在激发光的照射下可以发出特定的荧光光谱，这种荧光光谱可以用于制造高效的激光器件和LED器件。
1.稀土元素在激光器件中的应用激光器件是一种非常高效的光电器件，它可以将大量的光能集中到一个非常小的区域内，从而产生高强度的光束。
稀土元素可以用于制造激光器件中的激发剂，这种激发剂可以被激发出荧光，从而产生高质量的激光。
例如，氦氖激光器就采用了稀土元素Nd:YAG晶体作为激发剂。
Nd:YAG晶体可以被激发出940nm的荧光，进而发射1064nm的激光。
Nd:YAG激光器可以用于激光打印、激光切割、激光加工等领域中。
2.稀土元素在LED器件中的应用LED技术在现代光电领域中已经得到了广泛的应用，其中稀土材料也扮演了重要的角色。
稀土元素可以用于制造LED器件中的稳定剂。
稳定剂可以提高LED器件的发光效率，同时也可以保护LED发光层不易受到氧化破坏。
稀土元素还可以用于制造LED器件中的荧光材料，这些材料可以将蓝光转换成其他颜色的光线。
例如，稀土元素YAG晶体可以将蓝光转换成黄光，从而形成白光LED。
二、稀土材料在光学元件中的应用稀土材料在光学元件中的应用同样非常广泛，尤其是在光学玻璃、激光器件和光纤传输等领域中。
其中，最常见的应用是稀土材料的荧光特性。
稀土元素在荧光体系中可以产生非常弱的吸收和较强的辐射，这种特性可以被用于制造各种高效的光学元件。
1.稀土元素在激光器件中的应用激光器件中常用的稀土材料主要包括Nd:YAG、Nd:YVO4、Nd:GdVO4和Nd:LuVO4等。
稀土在玻璃陶瓷工业中的应用
稀土在玻璃陶瓷工业中的应用我国玻璃与陶瓷工业中的稀土应用量自1988年以来平均以25%的速度递增，1998年已达约1600吨，稀土玻璃陶瓷既是工业和生活的传统基础材料，又是高科技领域的主要成员。
从全球稀土消费来看，玻璃陶瓷占25.6%，1999年我国仅占10%，因此我国稀土在玻璃与陶瓷中的应用发展的空间很大。
2003年我国在玻璃陶瓷领域应用增长了1倍，稀土应用量在6000吨以上，占国内稀土应用总量的20.3%。
一、稀土玻璃及抛光材料玻璃的制造约有五千多年的历史，光学玻璃的生产也有近二百年的历史，但是稀土元素应用于玻璃制造却只是近百年的事。
19世纪末开始用氧化铈作玻璃脱色剂，20世纪20年代开始研究稀土硼酸盐玻璃，30年代制造了具有高折射率低色散的含镧光学玻璃。
玻璃陶瓷工业是稀土应用的一个重要的传统领域，在国外约占稀土总消费量的33%。
稀土在玻璃工业中被用作澄清剂、添加剂、脱色剂、着色剂和抛光粉，起着其他元素不可替代的作用。
利用一些稀土元素的高折射、低色散性能特点，可生产光学玻璃，用于制造高级照相机、摄像机、望远镜{TodayHot}等高级光学仪器的镜头；利用一些稀土元素的防辐射特性，可生产防辐射玻璃。
利用稀土元素生产的多种陶瓷颜料具有价廉、颜色纯正、艳丽和耐高温的特点，正受到用户的青睐。
1 激光玻璃钕玻璃是目前激光输出脉冲能量最大，输出功率最高的激光玻璃，其大型激光器用于热核聚变等。
双掺Nd3±Yb3+激光玻璃是通过Nd3+对Yb3+敏化，使Yb3+在室温下获1.06μm激光，能级简单，储能效率高，荧光寿命长（是钕玻璃的3倍），二阶非线性系数低，在970nm附近有一强吸收峰，可直接用LnGaAs 半导体激光器泵浦，热稳定性较好，有确定受激发射截面，吸收带较宽，掺杂浓度高等，用于光通讯、高能激光武器（可摧毁导弹、卫星、飞机等大型目标）。
掺铒磷酸盐激光玻璃能实现1.5μm低阈值激光，在大气中传输能力强。
稀土掺杂对玻璃材料的影响
稀土掺杂对玻璃材料的影响嘿，朋友们！今天咱们来聊聊一个有点神秘又超级有趣的话题——稀土掺杂对玻璃材料的影响。
说起玻璃，大家都不陌生吧。
咱们生活里到处都能看到玻璃的身影，窗户玻璃、玻璃杯、玻璃饰品等等。
但你有没有想过，往玻璃里面加点稀土元素，会发生什么奇妙的变化呢？我记得有一次，我去一家玻璃工厂参观。
那是一个阳光明媚的日子，工厂里机器轰鸣，工人们忙碌地工作着。
我走到一个车间，看到一堆堆透明的玻璃原料，就像晶莹的宝石等待着被雕琢。
这时，一位老师傅走过来，跟我讲起了稀土掺杂的事儿。
他说，稀土掺杂就像是给玻璃施了魔法。
比如说，掺杂了稀土元素的玻璃，它的颜色可能会变得更加鲜艳和独特。
就像我们常见的一些彩色玻璃饰品，那绚烂的色彩很可能就是稀土元素的功劳。
稀土元素能让玻璃吸收和发射特定波长的光，从而展现出美丽的颜色。
而且啊，稀土掺杂还能改变玻璃的光学性能。
这意味着什么呢？比如说，有些稀土掺杂的玻璃能够更好地过滤紫外线，保护我们的眼睛和皮肤。
想象一下，在炎热的夏天，我们戴着一副由这种特殊玻璃制成的太阳镜，既能清晰地看到外面的世界，又不用担心紫外线的伤害，多棒啊！还有呢，稀土掺杂还能提高玻璃的硬度和耐磨性。
这就好比给玻璃穿上了一层坚固的铠甲。
我曾经看到过一块经过稀土掺杂处理的玻璃，用尖锐的东西在上面划，居然都没有留下痕迹。
这要是用在手机屏幕上，那得多耐用啊，再也不用担心屏幕被刮花了。
不仅如此，稀土掺杂还能增强玻璃的荧光性能。
有些特殊的玻璃在特定的条件下会发出迷人的荧光，就像夜空中闪烁的星星。
这在一些照明设备和显示技术中可是有着重要的应用。
不过，稀土掺杂也不是一件简单的事情。
它需要精确的控制掺杂的量和工艺条件。
多了少了都不行，就像做菜放盐一样，得恰到好处。
而且，稀土元素本身价格不菲，这也使得稀土掺杂玻璃的成本相对较高。
但尽管如此，稀土掺杂在玻璃材料领域的应用前景依然十分广阔。
随着科技的不断进步，相信未来我们会看到更多更神奇的稀土掺杂玻璃制品出现在我们的生活中。
稀土材料第6章
在这一系统中发生一系列的化学和机械作用,使被抛光 部件抛光。
稀土抛光粉主要用于各种玻璃的精抛光,精抛光是把抛 光粉分散液加注到贴在旋转磨床上的平面或曲面的玻璃 片上,抛光液循环使用。抛光热片的转速对抛光效率至关 重要。
二.铈-稀土(RE)抛光粉的制备 RE抛光粉具有极佳的抛光能力,且可多次反复使用。 纯氧化铈(CeO2,白粉)抛光粉的抛光能力是混合稀土抛 光粉(黄粉)的1.6倍；是红粉(Fe2O3)的2.8倍。用稀土抛 光粉研磨抛光后的玻璃光学性能极佳,光洁度极高。铈稀土(RE)抛光粉是由稀土碳酸盐、草酸盐、硫酸盐和氢 氧化物等稀土化合物,经过高温煅烧,生成有一定的物理 性能的稀土氧化物抛光粉。
二.镨钕刚玉 镨钕刚玉是20世纪70年代初期出现的新型磨料, 它的研磨和切削某些材料方面有独特的性能。利 用镨钕刚玉制成砂轮,对碳素结构钢、合金结构钢、 铸铁、高速钢、超硬钢、不锈钢等材料工件研磨 切削时。镨钕刚玉磨料有不粘金属屑,研磨切削快 等性能。镨钕刚玉磨料及砂轮生产工艺简单、无 毒。使用常用的粘合剂和工艺就可以制造磨具,且 投产容易。 镨钕刚玉是CeO2＞2-3%、La2O3＞10%、 Pr6O11和Nd2O3＞70%的混合稀土氧化物制成。 与α-Al2O3白刚玉相比,镨钕刚玉的耐用度和效率 提高30-100%以上,光洁度高。砂轮使用寿命约 延长1倍。
4).稀土离子的着色 稀土能使玻璃着色。稀土元素由于4f轨道未充满电子 ,并受到 5S2、5P6轨道的屏蔽作用而与原子核结合的较好。在f→f激发能 受外场的影响较小。使稀土元素对可见光的吸收峰尖锐,几乎不 受外界的作用。所以,REn+着色重现性好,不随熔炼气氛变化的影 响。 REn+具有复杂的吸收光谱,使它们的颜色在不同的光线下变 化多端。这些都与具有d电子的过渡金属离子很不相同。RE元素 加入到玻璃中是作为着色剂改变透光率或调整折射率和色散指标 稀土(Ce、Pr、Nd)的氧化物已经应用于有色玻璃的生产。 ①铈与钛的混合氧化物 铈铈(C和e)钛、的锰混(M合n氧)和化钛物(形Ti)成的铈氧酸化钛物(可TiC使e玻O璃4)而变使为玻橙璃黄呈色现,钾黄玻色璃。 中如果含有少量的氧化铜(CuO)和铈酸钛(TiCeO4)可以使玻璃转 变成蓝宝石色。当氧化铈的含量CeO2≥1%时,玻璃将被染成褐色 ②钕玻璃： 钕玻璃在荧光照射下呈现蓝色;在日光或白炽灯的照射下呈现紫 红色,而且颜色是随钕的含量变化而变化。氧化钕添加硒以及氧 化锰,可以使玻璃的浅紫红色随光线的明暗而变化;在钕玻璃成分 中加入氧化锰可以使玻璃变成紫色;加入单质硒呈现玫瑰红色用 纯氧化钕制成鲜红色的玻璃常用于航行仪表。
浅谈稀土在玻璃和陶瓷工业中的应用
第２ ２卷 第 ２期 ２０ ０ ７年 ６月
景德镇高专学报
Ｊｕ ｎｌｏ ｉｇ ｅｈ ｎ Ｃ ｍｐｅ ｅ ｓｖ ｏｌｇ ｏ ｒ ａ ｆ ｎ ｄ ｚｅ ｏ ｒｈ ｎｉｅＣ ｌ ｅ Ｊ ｅ
Ｖ０．２ ｏ １ ２ Ｎ ．２
Ｊｎ Ｏ ｒ ｕ ．２ ０７
和光泽度都有明显的改善 ， 特别是光泽度的改善更为显著。 我们选择景德镇地 区的 白釉作 为试验 基础 釉料 ， 在基 础
釉料 中分别加入 Ｙ ０３Ｃ Ｏ２Ｌ ２ 、ｍ２ 等稀 土氧化物 ， ２ 、 ｅ 、 ａ０３Ｓ ０３ 加入量分别为 １ ０ １ ０ ０ ％。烧成后 ， 的显微硬度 、 ％、． ％、．５ 釉 热 稳定性 和光泽 度均 比基 础 白釉 有所 改善 。基 础 白釉 中加 入
大多在可见光谱 区域 ， 当阳光照射到三价稀土离子上 ， 它们便 表现出各种不 同的颜 色。若把 它们放入玻璃 原料 中 ， 以制 可 成各种各样 的彩 色玻 璃 ， 而且 玻璃 颜 色纯净 、 透明美 观。例 如， 在玻璃 中加入氧 化镨 （ ｒｏ３ ， Ｐ ２ ） 可以得到绿 色玻 璃。加入
中图分类号： Ｑ １ ． Ｔ ４３ ７
文献标识码： Ｂ
文章编号： ０ —４８２０） —０２ ０ １ ８ ８ （ ７０ ０５ —２ ０ ５ ０ ２
点盐类 ， 浮到熔融玻璃 表面上可 以除去 ， 着澄 清剂 的作用 ， 起
０ 前言
元素周期表 中镧系的镧（ ａ 、 Ｃ ） 镨（ ｒ 、 Ｎ ） Ｌ ） 铈（ ｅ 、 Ｐ ） 钕（ ｄ 、 钷 （ ｍ）钐 （ ｍ） 铕 （ ｕ） 钆 （ ｄ） 铽 （ ｂ 、 （ ｙ 、 Ｐ 、 Ｓ 、 Ｅ 、 Ｇ 、 Ｔ ） 镝 Ｄ ） 钬 （ ） 铒 （ ｒ 、 （ ｍ） 镱 （ ｂ） ⅢＢ族 的 钇 （ 、 Ｈｏ 、 Ｅ ） 铥 Ｔ 、 Ｙ 和 Ｙ） 镥 （ ｕ 、 ｓ） １ Ｌ ） 钪（ ｃ 共 ７个化学元 素一起合称为稀土 元素 ， 常用 化 学符号 Ｒ Ｅ代表。通常把镧 、 镨 、 、 、 、 钆称为轻稀 铈、 钕 钷 钐 铕、
稀土材料在玻璃制造中的应用研究
稀土材料在玻璃制造中的应用研究引言玻璃是一种广泛应用于建筑、电子、汽车等行业的重要材料。
在玻璃制造过程中，稀土材料被广泛应用于改善玻璃的物理和化学特性。
本文将对不同稀土材料在玻璃制造中的应用进行研究和探讨。
稀土材料简介稀土是指镧系元素和镝系元素的统称，包括15个元素，分别为La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu。
稀土具有特殊的物理、化学和光学性质，因此在材料科学领域具有广泛的应用。
稀土材料的应用稀土氧化物稀土氧化物（Rare Earth Oxides）是稀土材料中常见的一种形式。
它们具有优异的光学性能和化学稳定性，被广泛用于玻璃陶瓷、光学器件和电子材料等领域。
例如，添加适量的二氧化铕可以提高玻璃的荧光效果，使得玻璃制品在夜间具有明亮的发光效果。
稀土元素稀土元素在玻璃制造中的应用主要是通过改变玻璃的光学和热学性能来实现的。
添加不同的稀土元素可以改变玻璃的折射率、发光性能和热膨胀系数等特性。
例如，添加适量的稀土元素可以提高玻璃的折射率，使得玻璃具有更好的光学性能。
稀土钼酸盐稀土钼酸盐是一种常见的稀土化合物，具有良好的光学和电学性能。
它们在玻璃制造中被广泛用于制备光纤和光学器件。
稀土钼酸盐能够增加玻璃的抗辐射性能和耐高温性能，提高玻璃制品的使用寿命。
稀土金属稀土金属在玻璃制造中的应用主要是通过改变玻璃的机械性能和热学性能来实现的。
添加适量的稀土金属可以提高玻璃的硬度和强度，增加玻璃制品的耐磨性和耐腐蚀性。
此外，稀土金属还可以提高玻璃的导电性能和热传导性能。
稀土材料在玻璃制造中的优势稀土材料在玻璃制造中具有以下优势：1.良好的光学性能：稀土材料可以改变玻璃的折射率和发光性能，使得玻璃具有更好的光学效果。
2.高温稳定性：稀土材料具有较高的熔点和热稳定性，能够在高温条件下保持玻璃的结构稳定性。
3.化学稳定性：稀土材料具有良好的化学稳定性，能够抵抗酸碱腐蚀和氧化作用，增加玻璃制品的使用寿命。
稀土元素在光学材料中的应用
稀土元素在光学材料中的应用稀土元素，这几个字听起来是不是有点神秘兮兮的？哈哈，其实它们在咱们生活中的作用可大着呢，特别是在光学材料这个领域，那简直就是“明星选手”。
我记得有一次，我去参加一个科技展览。
在那里，我看到了各种各样神奇的光学材料展品。
其中有一块特殊的玻璃，在灯光的照射下，能折射出五彩斑斓的光芒，简直美极了！当时我就特别好奇，这到底是啥神奇的材料呀？经过工作人员的介绍，我才知道，这里面就有稀土元素的功劳。
咱们先来说说稀土元素是啥。
稀土元素可不是土里挖出来的“稀松平常”的元素哦，它们包括镧、铈、镨、钕等等一共 17 种元素。
这些元素就像是一群隐藏在幕后的高手，平时不太起眼，但一旦发挥作用，那效果绝对惊艳。
在光学材料中，稀土元素就像是“魔法调料”。
比如说，在发光材料里，加入稀土元素，就像给发光材料注入了“灵魂”。
就拿我们常见的荧光灯来说吧，里面加入了稀土元素铕和铽，这灯就能发出明亮又节能的光。
想象一下，晚上回到家，打开这样的灯，整个房间都被温馨的灯光笼罩着，多舒服呀！还有啊，稀土元素在激光材料里也是大显身手。
激光，大家都知道吧，能量特别集中，威力巨大。
而稀土元素钕、镱等的加入，让激光材料的性能大幅提升。
我曾经在一个实验室里看到过激光切割金属的演示，那激光束就像一把超级锋利的刀，瞬间就把厚厚的金属板切开了，而且切口还特别整齐平滑。
后来了解到，这其中稀土元素功不可没。
在玻璃和陶瓷材料中，稀土元素也能大展拳脚。
含稀土元素的玻璃，不仅颜色漂亮，而且性能也更好。
比如说，有一种含稀土元素的玻璃，它的折射率特别高，能让我们看东西更清晰。
而在陶瓷材料里，加入稀土元素可以让陶瓷变得更耐高温、耐腐蚀。
再说说稀土元素在显示技术中的应用吧。
现在大家都喜欢大屏幕、高清晰度的显示器，这可少不了稀土元素的帮忙。
像电视机、手机屏幕里，就用到了稀土元素铕发红光、铽发绿光等等，这样才能显示出丰富多彩的画面。
想象一下，如果没有稀土元素，我们看到的屏幕可能就是模糊不清、色彩单调的，那得多扫兴啊！总之，稀土元素在光学材料中的应用真是无处不在，给我们的生活带来了太多的便利和惊喜。
稀土抛光材料在玻璃工艺中的应用
稀土抛光材料在玻璃工艺中的应用引言：近年来，随着科技的进步和人们对高品质玻璃需求的增加，稀土抛光材料在玻璃工艺中的应用得到了广泛关注。
稀土抛光材料以其优异的物理化学性能和抛光效果，在玻璃表面的打磨和抛光过程中起到重要作用。
本文将重点探讨稀土抛光材料在玻璃工艺中的应用，分析其在光学玻璃、平板玻璃、光纤等领域的应用情况，并讨论其对工艺和产品质量的影响。
一、稀土抛光材料在光学玻璃领域的应用光学玻璃作为高精密光学器件的重要组成材料，要求表面光洁度高、无缺陷和微弱的残余应力。
在光学玻璃的加工过程中，稀土抛光材料被广泛应用于制作光学玻璃的抛光工艺。
以氧化铈为主要成分的稀土抛光材料在抛光过程中能够有效去除表面氧化层、光学补偿层和毛刺，从而获得高光滑度的表面。
此外，稀土抛光材料还可以改善玻璃表面的平整度，提高光学元件的折射率。
二、稀土抛光材料在平板玻璃领域的应用平板玻璃广泛应用于建筑、电子和家电等领域，对表面质量要求较高。
使用稀土抛光材料进行抛光可以有效去除平板玻璃表面的划痕、压痕和氧化层，提高玻璃的光洁度和透光性。
稀土抛光材料在平板玻璃抛光过程中能够更好地控制抛光因素，避免材料损伤和变形，稳定产品质量，提高生产效率。
三、稀土抛光材料在光纤领域的应用光纤作为信息传输的主要工具之一，在通信、医疗和传感等领域起到重要作用。
稀土抛光材料被广泛应用于光纤的抛光和修整过程中。
稀土抛光材料可以去除光纤表面的缺陷、杂质和不规则形状，提高光纤的质量和传输效率。
同时，稀土抛光材料可用于光纤连接的端面抛光，确保光纤的衰减和纤芯对接效果达到最佳。
稀土抛光材料的应用使光纤的制造更加精确、稳定，提高了光纤产品的性能并降低了成本。
四、稀土抛光材料对工艺和产品质量的影响稀土抛光材料在玻璃工艺中的应用对工艺和产品质量具有重要影响。
首先，稀土抛光材料具有高度的抛光选择性和良好的表面平整性，可以实现不同抛光效果的要求。
其次，稀土抛光材料具有较低的热导率和热膨胀系数，不易引起玻璃材料的热损伤和变形。
稀土材料在建筑材料中的研究与应用
稀土材料在建筑材料中的研究与应用引言稀土材料具有独特的物理和化学性质，因此在建筑材料领域有着广泛的研究和应用价值。
本文将讨论稀土材料在建筑材料中的研究进展和应用情况。
稀土材料的概述稀土元素是指周期表中的15个元素，包括镧系和钪系元素。
稀土材料因其特殊的电子结构，具有良好的磁性、光学、电导率等性质。
稀土材料可以分为氧化物、硫化物、氟化物等不同类型，每种类型材料都具有各自的特点和应用领域。
稀土材料在建筑材料中的应用1. 防火材料稀土材料具有较高的熔点和燃烧温度，因此在防火材料中具有广泛的应用前景。
稀土元素可以添加到建筑材料中，增强其防火性能。
例如，稀土氧化物可以在高温下形成一层保护层，减缓火焰蔓延速度，提高建筑物的耐火性能。
2. 绿色建筑材料稀土材料在绿色建筑材料中的应用越来越受到关注。
稀土材料可以用于制备环保型建筑材料，例如低能耗玻璃。
稀土元素的添加可以调节玻璃的光学性能，使其具有更好的透明性和保温性能。
3. 耐久性改良稀土材料可以提高建筑材料的耐久性。
例如，稀土添加剂可以改善混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能，延长混凝土的使用寿命。
稀土元素具有抗氧化和抗腐蚀性能，可以保护建筑材料免受外界环境的侵害。
4. 光学材料稀土材料在建筑领域中的另一个重要应用是光学材料。
稀土元素可以改善玻璃的光学性能，使其具有更好的光透射、反射和吸收性能。
稀土光学材料被广泛应用于窗户、天窗、玻璃幕墙等建筑中，提高建筑的能源利用效率和舒适性。
稀土材料在建筑材料中的研究进展1. 混凝土中稀土的应用近年来，研究人员发现，稀土元素可以改善混凝土的力学性能和耐久性。
稀土添加剂可以增加混凝土的抗压强度，改善其耐久性能，减少开裂和渗透现象。
2. 稀土玻璃的研究研究人员对稀土玻璃进行了广泛的研究。
稀土玻璃具有良好的热稳定性和机械强度，可以用于制备高性能建筑材料。
此外，稀土玻璃还具有较好的耐磨性和耐蚀性，可以延长建筑材料的使用寿命。
稀土材料的未来发展和应用前景随着人们对建筑材料性能要求的不断提高，稀土材料在建筑领域中的应用前景广阔。
稀土元素对玻璃的着色
稀土元素对玻璃的着色在用于玻璃着色的14种稀土元素中。
人们仅使用了三种，即铈、镨和钕。
限制使用的有铒、钬和钐。
在可见与非可见区具有窄带吸收的光镨，是含钕和镨玻璃的典型特性，这是任何其它着色离子都能做到的。
正如巳指出的那样，?窄带吸收是由于电子在离子内层轨道上跃迁所引起的，这些电子因为相邻离子和原子的作用而受到外层轨道的保护。
因此在该情况中基质玻璃成分对色度的影响很小。
虽然由于成分(主要是碱)的变化，而使吸收带的极大真出现较少的变化(加强或减弱)，但实际上这并不影响着色过程。
上述情况的原因在于稳定的三价离子，因此，用稀土氧化物对玻璃着色的特点是具有良好的再现性，而且熔炼条件对着色没什么影响。
钕在可见光镨区对黄光具有特征吸收，即在光波长为590nm的区域出现了一条暗带(图2-3)。
在可见光镨的其它部分也有一系列的吸收带。
总的着色与照明情况有关，其色调为紫蓝色或红紫色。
钕的着色效能极低，因此为了得到弱粉色的色调，钕的用量不能低于3—4％。
图2—3组成为6Si02·CaO·NaaO(重量)SiO。
CaO，1396Na20)加入10氢氧化钕所熔炼玻璃的光谱透过串。
试样厚度为2mm。
谱可把玻璃着成浅绿色(图2-4)。
它在可见光谱区波长为430—490nm的区域内具有特征吸收带。
谱的化合物也具有较小的着色效能，因此，错的使用量要达到10％左右，而且，在该情况下所使用的着色剂原料中杂质(特别是钕)的影响是很明显的．由于成本高，着色效能低和颜色没什么独特之处，因而只是在特殊场合下才使用这些化学元素。
铬对玻璃的着色在普通成分的玻璃中，铬总是以两种氧化价态存在，即Cra+和Cro+，其中三事，价离子通常占优势。
在还原的熔炼条件下，当有能把六价铬还原成三价铬的As。
或bb：O。
存在时，尤其是在碱含量低的玻璃中，Cro+的含量能降到最小值；这些玻璃可以认为是只被Crs+离子着色的玻璃。
它们的颜色为浅蓝绿色，透过极大值在550—560nm处，在可见区具有特征的吸收带，其位置在光谱紫色区的450nm处和波长为650nm的红色区域。
氧化钕在玻璃中的作用
氧化钕在玻璃中的作用氧化钕（Nd2O3）是一种常见的稀土金属氧化物。
在玻璃中添加氧化钕可以改变玻璃的光学、电学和热学性能，为玻璃赋予特殊的功能。
首先，氧化钕的添加可以改变玻璃的光学性能。
氧化钕具有比较高的折射率，因此在玻璃中添加适量的氧化钕可以增加玻璃的折射率。
这使得玻璃变得更加透明和亮丽。
此外，氧化钕还能够吸收紫外线和可见光中的一些波长，减少光的反射和散射，提高玻璃的透明度。
因此，氧化钕可用于制备高透明度的玻璃材料，如光学玻璃、光纤等。
除了光学性能，氧化钕的添加还可以改变玻璃的电学性能。
氧化钕是一种n型半导体材料，具有较高的电导率。
因此，在玻璃中添加适量的氧化钕可以增加玻璃的电导率，使其具备良好的导电性能。
这使得氧化钕掺杂玻璃广泛应用于电子器件中，如传感器、显示器、触摸屏等。
此外，氧化钕的添加还可以改善玻璃的热学性能。
氧化钕具有较高的热导率和热稳定性，能够有效地传导和分散热量。
因此，在玻璃中添加氧化钕可以提高玻璃的热传导性能，减少热应力，增加玻璃的耐热性和耐冷性。
这使得氧化钕掺杂玻璃常用于高温应用领域，如炉窗、热电材料等。
此外，氧化钕的添加还可以增加玻璃的机械强度和耐腐蚀性。
氧化钕的掺杂可以使玻璃材料晶格结构更加均匀和稳定，使得玻璃更加坚硬和耐磨损。
同时，氧化钕的添加还可以防止玻璃表面产生氧化或腐蚀现象，提高玻璃的耐腐蚀性。
因此，氧化钕掺杂玻璃常用于制备高强度、高耐腐蚀性的玻璃材料，如化学仪器、化学反应器等。
综上所述，氧化钕在玻璃中的作用主要包括改变玻璃的光学、电学和热学性能，使得玻璃具备特殊的功能。
氧化钕掺杂玻璃具有高透明度、良好的导电性能、优异的耐热性和耐腐蚀性，广泛应用于光学、电子、热学等领域。
稀土光学玻璃
图4是掺铒、掺镱浓度相 同,为0.1 at.%和0.5 at.%, 掺钕浓度分别为0.1 at.%、 0.3 at.%和0.5 at.%的3种 铒镱钕共掺硅酸盐玻璃折 射率随波长变化的曲线. 可以看出,掺钕浓度为 0.1at.% 0.3 at.% 0.1at.%和0.3 at.%的样品 在496 nm同样出现折射率 的极小值;当掺钕浓度增加 到0.5 at.%时,此现象消失, 但极大值出现在514 nm附 近,同样表明该样品吸收带 向长波方向移动.
光学纤维
三、磁光玻璃
磁光玻璃是具有磁光效应的一类玻璃.即它在磁场 作用下通过光时能产生偏转面旋转的现象. 磁光玻璃要求有高的费尔德常数。 磁光玻璃分为正旋(逆磁性)玻璃和反旋(顺磁性)玻 璃两类.前者含大量Pb2+、Te2+、Sb2+、Sn2+等抗 磁性离子，用重火石玻璃和硫化砷玻璃作基础系 统。反旋玻璃含顺磁离子Ce3+、Pr3+、Dy3+、 Tb3+、Eu3+等.色散大的Ce3+、Pr3+、Eu3+或P值大 的Dy3+、Tb3+的玻璃，其费尔德常数都大，而且 玻璃中稀土离子含量较大。
发光玻璃
稀土光学玻璃的发展与现状
20世纪20年代稀土光学玻璃就问世了， 距今已经快有近百 年的历史了，1925年美国开始研究硼酸盐的稀土光学玻璃， 1938年又创造了高折射、低色散特性的含镧光学玻璃，从 而扩大了光学玻璃的光学常数范围。二次世界大战后，稀土 在光学玻璃中的应用日益广泛。随后，世界各国都纷纷进行 镧硼酸盐 系光学玻璃的研究，生产和应用。至今，这种玻 璃材料向着更高级的系列化趋势迅速发展。 我国对稀土玻璃的研究起步较晚，技术上与其他国家的差别 还比较大，我国是最大的光玻冷加工国，稀土光玻精密型料 产品需求巨大。但是由于稀土光学玻璃精密型料技术难度高， 此前国内生产企业与科研机构一直未能掌握，致使稀土光学 玻璃精密型料全部依赖进口。日本等少数发达国家应用技术 几乎垄断了稀土光学玻璃精密型料的市场。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
A. 0.15～
0.25 3.22～
4.3
B. 0.04～
0.08 0.06～
0.12 0 .1～
0.2 0.37～
0.38 0.4～
0.5 1.2～
2.4 0.5～
0.7
C. 0.04～
0.08 0.06～
0.12 0.1～
A 晶质玻璃 59 - 0.5 - - 1.5 - 24 12.5 12.5 坩埚炉
B1 器皿玻璃 74 1.2 - 5.5 1.8 0.7 0.8 - - 16.5 坩埚炉
B2 中性玻璃 74 5.0 2.0 6.8 - - - - - 池 炉
C1 灯泡玻璃 73.4 1.1 1.1 4.8 - - - - 15.7 电熔炉
为开发生产高档玻璃器皿，作者在中铅(24%PbO)和高铅(30%～36%PbO)晶质玻璃熔化中应用了稀土组合脱色剂，引入量范围：CeO20.25%～0.35%；Nd2O30.01%～0.1%；Er2O30.005%～0.008%。玻璃原料中石英砂Fe2O30.015%，红丹Fe2O30.005%。玻璃的透过率90.15%，折射率为1.5729。
无论是坩埚炉、池炉还是全电熔炉，引用稀土澄清剂优化系列均可提高玻璃熔化质量，提高 制品的成品率。同时在降低脱色剂(硒粉、氧化钴)的用量，减少大气污染等方面也都具有显 著的优越性。
表13 三类代表性的玻璃化学组成(%)
类别 玻璃品种 SiO2 Al2O3 B2O3 CaO MgO ZnO BaO PbO K2O Na2O 熔化条件
上述三类玻璃代表性的化学组成列入表13。玻璃中澄清剂的用量(每100kg)范围列入表14。 坩埚 炉(90L坩埚)熔化温度1380～1400℃，人工吹制玻璃高脚杯。池炉熔化温度1600℃，日出料3 0t，自动机吹制成型输液瓶。全电熔炉(5t/d)熔化温度1450±10℃，自动机吹制灯泡泡壳。 在钼电极加热的全电熔炉中熔制玻璃，必须注意配合料中的变价氧化物(包括澄清剂)对电极 的氧化和侵蚀，影响玻璃质量，并增加成本。二氧化铈由于对钼的侵蚀作用小，是理想的全 电 熔炉的澄清剂。与火焰加热的池炉不同的是不能与硫酸钠组合使用。因为SO2-4氧 化钼 电极，生成MoS2，进入玻璃液易形成条纹，恶化玻璃质量。可以与硝酸酸和食盐组合。由 于NaCl高温挥发，达到强化澄清作用。全电熔炉中熔化钠钙玻璃(器皿、灯泡玻璃)稀土澄清 剂用量范围：CeO2 0.15%～0.2% ； NaNO3 2.75%～4.0% ； NaCl 0.64%～1.88%。
氧化铈为变价氧化物。二氧化铈高温分解放出氧，具有澄清作用，在玻璃熔化过程中进行下 列化学反应：
反应中放出新生态的氧还可将低价的铁(Fe2+)氧化成三氧化二铁，减少玻璃的着色。 因为Fe3+的着色能力只相当Fe2+的1/10，即从蓝绿色变成淡的黄绿色调。因此 ，氧化铈又是玻璃的化学脱色剂。与传统的澄清剂白砒(As2O3)和三氧化二锑比较，氧 化铈具有更高的氧化势，即表现为更强的氧化作用，尤其是对氧化铁。几种变价氧化物的氧 化势次序如下：
4.2.6 氧化铈氧化钕氧化铒组合脱色。氧化铒的作用与硒粉相似，但又具有在热处理过程中不会变色的优点。前苏联晶质玻璃厂在熔制中铅晶质玻璃中采用上述三组份脱色剂，玻璃质量得到提高。其玻璃化学组成为：SiO263.5，PbO18，K2O14.5，Na2O2，ZnO1，B2O31。每100kg料硝酸钾5.74kg，二氧化铈0.07kg，氧化钕0.006kg，氧化铒0.02kg。
Cr2O3→MnO2→CeO2→V2O5→CuO→As2O3→Sb2O3→Fe2O3
玻璃配合料中的白砒(一般为0.3%～0.5%)在熔制过程中几乎有50%As2O3从玻璃中挥发， 扩散到熔化车间和大气中，造成严重污染。我国卫生标准规定居民区的大气中砷化物最高允 许浓度以As计算，日平均值不得大于0.003mg/m3，车间内空气中As2O3允许浓度不得 大于0.3mg/m3。美国规定玻璃食品包装容器As2O3和Sb2O3的含量要小于0.005%。 砷、锑作为玻璃澄清剂目前已基本上停止使用。因此，以氧化铈代替白砒(或Sb2 O3) 作玻璃澄清剂势在必行。它不仅消除了玻璃工业对大气的污染，同时，在工艺上还解决了难 熔玻璃(如GG-17)澄清问题，改进了仪器玻璃灯工加工发黑的质量问题。
组合脱色剂的用量取决于玻璃中Fe2O3的含量。在池炉熔化中，当Fe2O3在0.01%～0.025%时，上述组合脱色剂用量范围：CeO20.07%～0.1%；Nd2O30.006%～0.07%；Er2O30.02%～0.025%。
为了降低成本，也可用As2O3-Nd2O3-NiO组合脱色。但通过玻璃光学性能测定结果比较表明，前者更具优越性(见表15)。
4.2.3. 氧化铈与氧化钕组合脱色。钕离子的红紫色是Fe3+的黄绿色的补色。但是这种玻璃在太阳光下呈现微弱的蓝绿色调，在电灯光下为无色，在荧光灯下略带绿色调。为使玻璃完全脱色，仍需用硒粉补充。
4.2.4 氧化铈氧化钕硒粉组合脱色。这组脱色剂要求玻璃在整个熔化过程中保持弱氧化气氛，以防止Fe2+的形成。它脱色稳定，在阳光下色调不会发生变化。硒以亚硒酸锌引入为宜，以减少高温硒的挥发。
0.2 1.5～
2.0 1.37～
2.74 0.4～
0.5 1.2～
2.4 0.64～
1.88 0.5～
0.7
4.2 玻璃的稀土脱色
晶质玻璃往往由于石英砂、红丹等原料中含有铁等杂质，使玻璃带有淡蓝或黄绿色调，影响玻璃的外观质量(白度及透过率)。因此，在玻璃熔制过程中采用脱色工艺。
作者研究了二氧化铈玻璃澄清剂优化系列，根据日用玻璃(器皿、瓶罐、保温瓶、灯泡及中 性玻璃)品种对原料(石英砂)与玻璃质量(透过率、白度、气泡、条纹)的要求，进行了分类 ，以选择不同纯度(价格)的含铈化合物，并添加适当的其它的澄清剂，即达到最佳澄清效果 ，又保持最低的成本。
日用玻璃分为三类：A-24%铅晶质玻璃；B-钠钙器皿玻璃、高白料、中性料；C-普通瓶 罐玻璃、灯泡、保温瓶玻璃。
NiO 0.1
Nd2O3 0.工总会玻璃搪瓷研究所，上海200052）
玻璃的脱色方式有两种：化学(氧化)脱色和物理(补色)脱色。氧化铈是化学脱色剂，而氧化钕和氧化铒则由于它们在玻璃中呈现红紫色和粉红色，是黄绿色的补色，因此，成为良好的物理脱色剂。稀土脱色的优点是提高玻璃的透过率和折射率，使玻璃清彻明亮。稀土原料可以单独使用，也可以与非稀土元素组合使用。
4.2.1 单一的氧化铈脱色。二氧化铈的用量首先取决于玻璃中Fe2O3含量。按照分析结果CeO2的最低用量为Fe2O3含量的3倍，最高为6倍。为使玻璃中低价铁最大限度地转化为三价铁，氧化铈应与硝酸盐同时引入。每100kg石英砂引入100g氧化铈，使含0.04%Fe2O3的玻璃达到可靠的脱色。用量增至180g时，Fe2+转化为Fe3+的比例增加5%～9%，但透过率不再增加。用铈脱色的缺点是玻璃带有蓝色调的荧光。引入量60～70g时，荧光最明显，但在灯光下可消失。如玻璃中引入3～6kg红丹，上述现象可得到抑制。含有氧化铈的玻璃不能与白砒同时引入，否则在阳光辐射下产生“曝晒作用”，使玻璃转变为黄色调。
玻璃与搪瓷
GLASS & ENAMEL
2000 Vol.28 No.1 P.66-69
--------------------------------------------------------------------------------
稀土在搪瓷与玻璃中的应用(三)
氧化铈作澄清剂对熔制温度反应灵敏。欲达到良好的澄清效果，不仅需要1380℃以上的熔化 温度，而且还要与其它氧化剂共同使用，如硝酸盐、硫酸盐、氯化钠等。引入0.03%CeO2 时，硝酸盐(NaNO3)用量2%；0.06%CeO2时，NaCl最佳用量2.5%；硫酸钠与CeO2组合使 用澄清效果更佳。
C2 普白料 池 炉
表14 氧化铈澄清剂优化系列用量范围
玻璃类别 稀土原料 非稀土原料
CeO2/
R2O3
(99%) CeO2/
R2O3
(95%) Ce(OH)4 Ce(C03)2 RCT 硝酸盐 硫酸盐 卤素化合物
NaNO3 KNO3 Na2SO4 CaSO4 NaCl CaF2
王敬轩
文章编号：1000-2871(2000)01-0066-04▲
4 玻璃的稀土澄清脱色
4.1 氧化铈澄清剂
在玻璃的熔制过程中，为了排除玻璃液中残留的微小气泡，在配合料中需要添加澄清剂。其 作用是在玻璃熔化的澄清阶段分解放出氧气，将玻璃液中的小气泡扩大，逸出液面。氧化剂 本身则由高价的氧化物变成低价态。
表15 使用两组不同组合脱色剂的玻璃性能比较
组合脱色剂 玻 璃 性 质
系统组份 引用量 均匀度 密 度 最大透过率 折射率
CeO2 70 3.1 2.88 91.8 1.536
Nd2O3 6
Er2O3 20
As2O3 500 2.9 2.80 89.2 1.528
我国玻璃器皿厂(坩埚炉)习惯用CeO2-Se-CoO组合脱色，这里CeO2同时作澄清剂。山西省闻喜县玻璃器皿二厂运用上述组合脱色剂十分成功，生产人工吹制的高脚杯明亮、洁白，透过率高，深受国内外顾客喜欢。