Gli elementi delle terre rare, acclamati come le 'vitamine' dell'industria moderna, sono risorse minerali strategiche. Possiedono proprietà fisiche e chimiche eccezionali come magnetismo, luminescenza e conduttività, che li rendono materiali chiave indispensabili per il miglioramento delle industrie tradizionali e lo sviluppo di industrie strategiche emergenti e della tecnologia di difesa nazionale. La Cina vanta la catena industriale delle terre rare più completa al mondo e detiene una forte influenza industriale, in particolare nel settore della fusione e separazione. Tra i tanti anelli cruciali della catena industriale delle terre rare, il vano portaoggetti, sfruttando la sua precisa capacità di controllo dell’atmosfera, è diventato un fattore chiave per l’implementazione del processo. Di seguito si concentrerà sull'introduzione di soluzioni applicative per scatole a guanti nel campo delle terre rare.
Un vano portaoggetti è un dispositivo da laboratorio e di livello industriale che riempie la camera con gas inerti di elevata purezza (come argon o azoto) e utilizza un sistema di purificazione della circolazione del gas per filtrare sostanze attive come umidità e ossigeno, fornendo così un ambiente con atmosfera inerte stabile, privo di acqua e ossigeno. In quanto piattaforma di processo critica, garantisce le condizioni ambientali necessarie per i processi chiave nella produzione, preparazione e stoccaggio dei materiali delle terre rare.
1. Campo elettrochimico dei sali fusi
Nel campo dell'elettrochimica dei sali fusi, la preparazione elettrolitica dei metalli delle terre rare è un processo primario. Gli elementi delle terre rare sono chimicamente reattivi e reagiscono facilmente con l'ossigeno e l'umidità nell'aria, formando impurità di ossidi o idrossidi. Ciò porta a una diminuzione della purezza del prodotto e può persino influenzare le prestazioni dei materiali successivi. Le scatole per guanti risolvono questo problema introducendo continuamente gas inerte di elevata purezza e impiegando la tecnologia di purificazione ciclica per mantenere i livelli di ossigeno e umidità all'interno della camera al di sotto del livello di ppm (parti per milione), impedendo sostanzialmente il contatto tra i materiali delle terre rare e le sostanze attive.
All'interno dell'atmosfera inerte priva di acqua e ossigeno creata dal vano portaoggetti, gli operatori possono eseguire attività come l'installazione degli elettrodi, la preparazione dell'elettrolita e il monitoraggio del processo di elettrolisi utilizzando i guanti del vano portaoggetti. Ciò garantisce che la reazione elettrolitica proceda in un ambiente stabile e inerte, producendo infine singole sostanze o materiali in lega di metalli delle terre rare di elevata purezza. Ciò pone le basi per la produzione di prodotti di fascia alta come magneti permanenti in terre rare e materiali superconduttori.
2. Campo di purificazione dei sali fusi
Nella purificazione dei sali fusi, la rimozione delle impurità dalle materie prime delle terre rare è un passaggio fondamentale per migliorare la qualità del prodotto. I processi di purificazione tradizionali sono suscettibili alle interferenze delle impurità ambientali, con conseguente bassa efficienza di purificazione e impurità residue eccessive. Le scatole per guanti forniscono uno spazio operativo in atmosfera inerte sigillata, priva di acqua e ossigeno per la purificazione dei sali fusi. Ciò non solo impedisce l'intrusione di impurità esterne, ma consente anche la rimozione tempestiva di tracce di gas nocivi potenzialmente generati durante la purificazione attraverso i sistemi di spurgo o di circolazione del gas. Ad esempio, nella purificazione mediante riduzione dei sali fusi degli ossidi di terre rare, l'ambiente inerte all'interno del vano portaoggetti salvaguarda la reattività degli agenti riducenti, prevenendone l'ossidazione e la disattivazione prematura. Allo stesso tempo, garantisce che i composti purificati delle terre rare rimangano in uno stato di elevata purezza, soddisfacendo i severi requisiti per i materiali delle terre rare in campi di fascia alta come quello aerospaziale e dell'informazione elettronica.
Oltre ai campi sopra menzionati, le scatole a guanti svolgono anche un ruolo fondamentale nella successiva movimentazione e stoccaggio dei materiali delle terre rare. Le polveri di terre rare ad elevata purezza, le pellicole sottili e altri materiali sono soggetti a ossidazione e agglomerazione se esposti all'aria, con conseguente degrado delle prestazioni. Le scatole per guanti possono fungere da piattaforme di stoccaggio e imballaggio dedicate. Mantenendo un'atmosfera stabile, inerte, priva di acqua e ossigeno, prolungano la durata di conservazione dei materiali delle terre rare e ne garantiscono la stabilità delle prestazioni durante la successiva lavorazione.
Sia nelle fasi cruciali come la preparazione e la purificazione elettrochimica del sale fuso, sia nella successiva manipolazione e stoccaggio di materiali di terre rare, le scatole a guanti, con il loro ambiente stabile, privo di acqua e ossigeno, con atmosfera inerte, gettano solide basi per garantire la purezza dei materiali di terre rare e migliorare la qualità del prodotto. Mentre l’industria cinese delle terre rare continua ad avanzare verso uno sviluppo di fascia alta, i vani portaoggetti svolgeranno ulteriormente un ruolo fondamentale, contribuendo a consolidare la posizione vantaggiosa della Cina nel campo delle terre rare e promuovendo una più ampia applicazione di materiali di terre rare di fascia alta.
