คุณรู้ไหมว่าโลกหายากสามารถเรืองแสงได้?

เมื่อขึ้นรถไฟใต้ดิน บางครั้งผู้คนอาจหลงทาง ในสถานีรถไฟใต้ดินจะมีป้ายทางออกเรืองแสงอยู่ทุกที่ วัสดุเรืองแสงเหล่านี้ทำมาจากอะไร การวิจัยแสดงให้เห็นว่าวัสดุเหล่านี้ใช้ แร่ธาตุหายาก ฟอสเฟอร์เรืองแสงยาว ฟอสเฟอร์เรืองแสงยาวใช้กันอย่างแพร่หลายในรถไฟใต้ดิน ห้างสรรพสินค้า และอาคารสำนักงาน ฟอสเฟอร์เรืองแสงยาวเป็นวัสดุเรืองแสงของแรร์เอิร์ธ แล้ววัสดุเรืองแสงของแรร์เอิร์ธคืออะไร? ก่อนอื่นมาทำความเข้าใจเกี่ยวกับ "แรร์เอิร์ธ" กันก่อน ตารางธาตุประกอบด้วยแลนทาไนด์ 15 ชนิด ตั้งแต่ La ถึง Lu รวมถึงอิตเทรียม (Y) และสแกนเดียม (Scandium) รวมเป็นธาตุแรร์เอิร์ธ 17 ชนิด ในวัสดุเรืองแสง จะมีการเพิ่มธาตุแรร์เอิร์ธเข้าไป เนื่องจากมีรัศมีอะตอมและอิเล็กโตรเนกาติวิตีทางแสงที่ไม่เหมือนใคร จึงทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบหลักหรือเป็นตัวกระตุ้น ตัวกระตุ้นความไว หรือตัวเจือปน ซึ่งทำให้มีบทบาทเฉพาะในวัสดุเรืองแสง จึงเรียกว่าวัสดุเรืองแสงหรือวัสดุเรืองแสงของแรร์เอิร์ธ

การประยุกต์ใช้วัสดุเรืองแสงของธาตุหายาก

ในฟิล์มแปลงแสงทางการเกษตร วัสดุเรืองแสงทำหน้าที่เป็นตัวแปลงแสงแดด โดยจะเติมลงในฟิล์มพลาสติกเพื่อทำฟิล์มทางการเกษตรหรือเรือนกระจก วิธีนี้จะช่วยปรับปรุงคุณภาพแสงสำหรับการสังเคราะห์แสง เพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานแสง และส่งเสริมการเจริญเติบโตเร็วและให้ผลผลิต ตัวแปลงที่ใช้ในปัจจุบันมี 2 ประเภทหลัก ได้แก่ สารเชิงซ้อนหรือคีเลตยูโรเพียมอินทรีย์ (หรือซาแมเรียม) และฟอสเฟอร์อนินทรีย์ที่กระตุ้นด้วยแสงสีแดงจากธาตุหายาก

ประการที่สอง ในการใช้งานทางทหาร วัสดุเรืองแสงจากแร่ธาตุหายากถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย
สามารถนำมาใช้ผลิตจอแสดงผลได้หลายประเภท จอแสดงผลเหล่านี้เหมาะสำหรับเครื่องบินขับไล่และเครื่องบินโจมตี นอกจากนี้ยังเหมาะสำหรับใช้ในเฮลิคอปเตอร์ติดอาวุธอีกด้วย ซึ่งช่วยเพิ่มฟังก์ชันและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้อย่างมาก

ฟอสเฟอร์ของแรร์เอิร์ธยังสามารถใช้ในฉากฉายรังสีเอกซ์ได้อีกด้วย ฟอสเฟอร์ของแรร์เอิร์ธหลายชนิดเหมาะสำหรับจุดประสงค์นี้ ฟอสเฟอร์เหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการวินิจฉัยโรคและปกป้องสุขภาพ

สถานะปัจจุบันของการพัฒนาของวัสดุเรืองแสงของธาตุหายาก

วัสดุเรืองแสงของธาตุหายากประกอบไปด้วย:
ฟอสเฟอร์ไตรคัลเลอร์ ฟอสเฟอร์ LED และฟอสเฟอร์เรืองแสงยาว การใช้งานของฟอสเฟอร์เหล่านี้ขยายออกไปไกลเกินกว่าการให้แสงสว่างในอาคาร ปัจจุบัน ฟอสเฟอร์เหล่านี้ถูกนำไปใช้ในไฟถนน ไฟสี่เหลี่ยม และไฟส่องสวน นอกจากนี้ยังถูกนำไปใช้ในไฟเฉพาะทางประเภทต่างๆ อีกด้วย นอกจากนี้ยังถูกนำไปใช้ในจอแสดงผลระดับไฮเอนด์สำหรับโทรศัพท์ คอมพิวเตอร์ และทีวีอีกด้วย

วิธีการเตรียมวัสดุเรืองแสงของธาตุหายาก

อุปกรณ์บด

อุปกรณ์บด เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการปรับปรุงวัสดุเรืองแสงของแร่ธาตุหายาก ในระหว่างการเตรียมวัตถุดิบ มักต้องบดให้มีขนาดที่เหมาะสม ซึ่งจะช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวและการทำงานของวัสดุ เครื่องบดแบบลูกบอลจะกลั่นผงโดยใช้แรงกระแทกและการบดด้วยสื่อ ช่วยลดเวลาในการบดและเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตได้อย่างมาก ส่งผลให้ขนาดอนุภาคละเอียดขึ้นและกระจายสม่ำเสมอมากขึ้น ส่งผลให้ประสิทธิภาพการเรืองแสงของวัสดุดีขึ้น

วิธีโซลเจล

วิธีโซล-เจลจะสร้างสารละลายที่เป็นเนื้อเดียวกันโดยการละลายเกลืออนินทรีย์ในตัวทำละลายน้ำหรือแอลกอฮอล์ภายใต้ค่า pH ที่เหมาะสม ผ่านการไฮโดรไลซิสหรือแอลกอฮอล์ไลซิสและการควบแน่น ทำให้เกิดโซลเครือข่ายโพลีเมอร์ ซึ่งโซลนี้จะกลายเป็นสารตั้งต้นสำหรับการเตรียมฟอสเฟอร์ หลังจากการเผาที่อุณหภูมิสูง จะได้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย วิธีการสังเคราะห์ฟอสเฟอร์ธาตุหายากนี้มีข้อดีหลายประการ ดังนี้
มีขนาดอนุภาคเล็กแม้จะเข้าถึงระดับนาโน
กิจกรรมปฏิกิริยาสูงและอุณหภูมิการสังเคราะห์ต่ำ
ขนาดอนุภาคที่ควบคุมได้และการกระจายสม่ำเสมอ
กระบวนการที่เรียบง่ายแต่มีผลิตภัณฑ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง
มีคุณสมบัติเรืองแสงได้ดีเยี่ยม

วิธีการแบบโซลิดสเตต

โดยทั่วไปแล้วจะใช้วิธีการแบบโซลิดสเตตในการเตรียมนาโนวัสดุเรืองแสงจากธาตุหายาก
ในวิธีการทำของแข็งที่อุณหภูมิสูง วัสดุที่เป็นของแข็งจะถูกผสมกันอย่างทั่วถึง จากนั้นจึงเผาส่วนผสมในเตาเผาอุณหภูมิสูงเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ วิธีการนี้ผลิตชิ้นงานที่มีตำหนิบนพื้นผิวเพียงเล็กน้อยและมีคุณภาพผลึกที่ดี
วัสดุที่ได้จะมีค่าการเรืองแสงสูงและเหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม วัสดุที่ได้ยังมีข้อเสียคือ อุณหภูมิในการสังเคราะห์สูง เวลาการเผาผนึกนาน ขนาดอนุภาคใหญ่ การกระจายตัวไม่สม่ำเสมอ และประสิทธิภาพการเรืองแสงต่ำ
คุณสมบัติของวัสดุแรร์เอิร์ธขึ้นอยู่กับโครงสร้างผลึกและข้อบกพร่อง อนุภาคของแรร์เอิร์ธที่มีขนาดเล็กจะมีพื้นที่ผิวที่ใหญ่กว่า ซึ่งจะช่วยเพิ่มพื้นที่สัมผัสและส่งเสริมปฏิกิริยาในสถานะของแข็ง

วิธีการพ่นไพโรไลซิส

วิธีการไพโรไลซิสแบบพ่นเป็นการผสมวัสดุปฏิกิริยากับตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น เอธานอล ภายใต้สภาวะ pH ที่เหมาะสม จะเกิดสารละลายหรือคอลลอยด์ จากนั้นจึงเติมลงในอุปกรณ์พ่นเพื่อทำให้สารละลายเป็นละออง ละอองจะถูกส่งไปยังเตาไพโรไลซิสอุณหภูมิสูง ซึ่งจะเกิดการสลายตัวหรือการเผาไหม้ด้วยความร้อน วิธีการนี้ผลิตอนุภาคของแข็งทรงกลมหลวมๆ ที่มีขนาดอนุภาคเล็ก อนุภาคจะมีการกระจายขนาดสม่ำเสมอ มีความสว่างสูง และประสิทธิภาพการเรืองแสงที่ยอดเยี่ยม อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ใช้พลังงานสูงและมีประสิทธิภาพการใช้พลังงานต่ำ

บทสรุป

ในอนาคต วัสดุเรืองแสงจากธาตุหายากจะได้รับการพัฒนาให้มีประสิทธิภาพสูง ต้นทุนต่ำ และยั่งยืนต่อสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านต่างๆ เช่น LED สีขาว แสงเต็มสเปกตรัม การวินิจฉัยทางการแพทย์ และแสงทางการเกษตร วัสดุเหล่านี้มีมุมมองทางการตลาดที่กว้างขวาง ในเวลาเดียวกัน การสนับสนุนนโยบายและนวัตกรรมทางเทคโนโลยีจะผลักดันการอัปเกรดอุตสาหกรรมและขยายขอบเขตการใช้งานให้มากขึ้น

ผงวิเศษ

ผงมหากาพย์ประสบการณ์การทำงานในอุตสาหกรรมผงละเอียดมากว่า 20 ปี ส่งเสริมการพัฒนาผงละเอียดมากในอนาคตอย่างแข็งขัน โดยเน้นที่กระบวนการบด การบด การจำแนก และการปรับเปลี่ยนผงละเอียดมาก ติดต่อเราเพื่อขอคำปรึกษาฟรีและโซลูชันที่ปรับแต่งได้! ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราทุ่มเทเพื่อจัดหาผลิตภัณฑ์และบริการคุณภาพสูงเพื่อเพิ่มมูลค่าให้กับการแปรรูปผงของคุณ Epic Powder—ผู้เชี่ยวชาญด้านการแปรรูปผงที่คุณวางใจได้!