当前位置: 首页 » 新闻 » 软文推广 » 正文

纳米氧化铈对玻璃性能的影响

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-03-03 16:44:28  浏览次数:26
核心提示:纳米氧化铈(VK-Ce01/VK-Ce02)在玻璃中有着澄清、脱色、着色、抛光以及紫外吸收方面的机理和应用。氧化铈还可以作为抛光剂,氧化铈对玻璃涂层的密着性也有较大

 

 

纳米氧化铈VK-Ce01/VK-Ce02在玻璃中有着澄清、脱色、着色、抛光以及紫外吸收方面的机理和应用。氧化铈还可以作为抛光剂,氧化铈对玻璃涂层的密着性也有较大影响氧化铈在玻璃中可以单独作澄清剂脱色剂使用,氧化铈本身的着色能力很弱,常常其它着色剂混合使用,它还是非常理想的紫外线吸收剂,在防紫外线玻璃方面有着广泛的应用。 

 

一,氧化铈的脱色作用 (1)单独作用    二氧化铈VK-Ce01/VK-Ce02作为化学脱色剂的反应原理是: Ce4+还原为Ce3+过程中反应放出新生态的氧,可将低价的铁(Fe2+)氧化成三氧化二铁,减少玻璃的着色,从而获得良好的脱色。汤李缨等对铁含量为0. 12%钠钙硅浮法玻璃进行了脱色实验研究,测定了样品的色差和总透过率,发现熔化100 g玻璃时CeO2的用量为0. 4800 g,色差为3. 17,透过率为89. 61,目测玻璃颜色在浅淡黄色和基本无色之间。美国自1970年以来已经有1/4玻璃厂家熔制玻璃改用CeO2脱色,取得良好的效果。克尔玻璃公司的制瓶厂自从采用CeO2作脱色剂后,节约脱色剂费用约30%,节省了劳动时间,制成了质量较好的产品。

 

 2 复合脱色    因铈作脱色剂有以下缺点:玻璃带有蓝色调的荧光;有曝晒作用,使玻璃转变为黄色调;只能在玻璃中铁含量较低的情况下采取。所以必须添加物理脱色剂。通常是加入硒、钕或锰等化合物,它们在玻璃中都能产生紫或紫红色,正好弥补Fe2O3的黄绿色。

 

3.氧化铈VK-Ce01/VK-Ce02的澄清作用    氧化铈为变价氧化物,在高温下分解放出氧气促进玻璃液中气泡长大,使气泡上升排出玻璃液,可作为高温澄清剂使用,研究显示了一种多元高效澄清剂,其主要成份为二氧化铈、五价砷锑氧化物( 其中五价砷含量约为2% 2.5%) 、三氧化二铝、氧化钙、二氧化硅等,它具有高温分解的特点,经测试,其分解温度为 1220,随着温度的升高,分解逐步加剧1420℃ 结束,该分解温度刚好与玻璃的熔融温度同步,在此熔融温度下,二氧化铈与五价砷锑氧化物同步分解,释放出大量的 O2,因此,多元高效澄清剂具有优异的澄清作用。


 

二,氧化铈VK-Ce01/VK-Ce02在玻璃中的紫外线吸收作用

般认为无色透明玻璃在紫外区的吸收,是由于一定能量的光子激发氧离子的电子到高能级所致。玻璃的紫外吸收与碱金属卤化物晶体在远紫外的吸收属于同一机理,即吸收是阴离子的价电子受激发的结果。凡是能量大于( 或波长小于) 吸收极限波长的光都能把阴离子上的价电子数激发到激发态(或导带) ,故全部吸收。而能量小于( 或波长大于) 吸收极限波长的光,由于能量小不足以激发价电子,故全部透过。传统的具有防紫外线辐射功能的无色透明玻璃一般采用在钠钙硅玻璃中加入二氧化铈VK-Ce01/VK-Ce02作为紫外线吸收剂,添加量控制在 0.2% 0.5%(质量分数)之间。Ce4 +在紫外区域的特性吸收为 240nmCe3 +为314nm,这一性质首先应用于生产克罗克赛(Crookes)玻璃,以增强玻璃的紫外吸收,达到保护眼睛的作用。CeO2在紫外吸收玻壳中的应用在普通的钠硼硅玻璃配方中加入CeO2,通过调整玻璃配方和工艺条件制得了紫外透过率小于50%的玻壳,CeO2的加入量在0.065%0.075% 范围内玻壳的性能最佳。

 


三,氧化铈VK-Ce01/VK-Ce02

对玻璃结构及性能的影响    氧化铈含量为1.5%[12],所制备的玻璃陶瓷材料力学性能最好,这是由于稀土氧化铈是一种强氧化剂,它在高温下能生成三氧化二钵(CeZ03),并放出氧气,氧气进人玻璃液的气泡内,降低了气泡中的气体分压,使之继续吸收气体,使气泡体积增加,浮力增大,从而加快了气体排出玻璃的速度,使玻璃液达到澄清和均化的目的,同时稀土离子的高场强、高配位及高积聚的作用,也使玻璃结构密实化,逐渐提高了玻璃的力学性能

 

四,氧化铈添加量对紫外线透过率的影响。    加入氧化铈VK-Ce01/VK-Ce02的玻璃吸收紫外线的能力远远大于普通玻璃,铈的紫外吸收线中,300~320 nm有较低的透光率,这是由于铈在这段波段有吸收的缘故,从本质上来说是铈离子吸收光子产生4f-4f电子跃迁造成的;随着样品中氧化铈含量的不断增加,对紫外线的屏蔽能力不断地增强。例如在340 nm,当氧化铈含量从0.6%提高到1%,屏蔽能力从84%左右提高到90%左右。在氧化铈添加量相同的情况下,对不同波长的紫外线的屏蔽能力亦有不同,对波长小于340 nm的紫外线的屏蔽能力较强, 340~380 nm之间趋于稳定。

 

结语

1. 纳米氧化铈VK-Ce01/VK-Ce02在玻璃中可作高温澄清剂,可以降低玻璃的粘度及改善玻璃液澄清效果,其用量一般为配合料的 0.3% 0.5%,含量过多容易引起满天星的现象剂组合构成复合澄清剂使用,澄清效果较好。 

2.单一的氧化铈VK-Ce01/VK-Ce02作脱色剂使玻璃带有蓝色调的荧光,暴晒时使玻璃转变为黄色调,只能在玻璃中铁含量较低的情况下使用,所以必须与钕、硒、钴、砷及锑等混合使用效果较好。 

3.单一的氧化铈VK-Ce01/VK-Ce02在玻璃中着色能力很弱,只相当CoO 1/50,常与 TiO2组合使用,随着TiO2含量的增加,玻璃的颜色则向柠檬黄琥珀色橙色暗红色变化。铈钛黄分别引入Mno2NiOCuOCoO 时可获得琥珀色、茶青色、蓝绿色以及绿色系列的合成色。 

4纳米氧化铈VK-Ce01/VK-Ce02加入玻璃中对紫外线的吸收效果非常明显,一般添加量控制在 0.2% 0.5% ( 质量分数) 重量百分比之间,铈在玻璃中主要 Ce4 +Ce3 +的形式存在,他们对紫外线波段的光都有很强的吸收作用,是防紫外线玻璃的最佳添加剂。

 
 
[ 新闻搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 
0条 [查看全部]  相关评论

 
推荐图文
推荐新闻
点击排行
 
网站首页 | 关于我们 | 使用协议 | 版权隐私 | 发布信息 | 网站客服 | 交流QQ群 | 网站地图 | 发信息做推广就上尤文信息网 | SITEMAPS | 桂ICP备2022003212号