Zeldzame aardelementen, geprezen als de 'vitamines' van de moderne industrie, zijn strategische minerale hulpbronnen. Ze bezitten uitzonderlijke fysische en chemische eigenschappen zoals magnetisme, luminescentie en geleidbaarheid, waardoor ze onmisbare sleutelmaterialen zijn voor het upgraden van traditionele industrieën en het ontwikkelen van strategische opkomende industrieën en nationale defensietechnologie. China beschikt over de meest complete industriële keten van zeldzame aardmetalen ter wereld, met een sterke industriële invloed, vooral in de smelt- en scheidingssector. Van de vele cruciale schakels in de industriële keten van zeldzame aardmetalen is de handschoenenkast, die gebruikmaakt van zijn nauwkeurige atmosfeerbeheersingsvermogen, een belangrijke factor geworden voor procesimplementatie. Het volgende zal zich richten op het introduceren van toepassingsoplossingen voor handschoenenkasten op het gebied van zeldzame aardmetalen.
Een handschoenenkast is een apparaat van laboratorium- en industriële kwaliteit dat de kamer vult met zeer zuivere inerte gassen (zoals argon of stikstof) en gebruik maakt van een gascirculatiezuiveringssysteem om actieve stoffen zoals vocht en zuurstof eruit te filteren, waardoor een stabiele, water- en zuurstofvrije inerte atmosfeer ontstaat. Als kritisch procesplatform zorgt het voor de noodzakelijke omgevingsomstandigheden voor belangrijke processen bij de productie, voorbereiding en opslag van zeldzame aardmetalen.
1. Gesmolten zout-elektrochemieveld
Op het gebied van de elektrochemie van gesmolten zout is de elektrolytische bereiding van zeldzame aardmetalen een primair proces. Zeldzame aardelementen zijn chemisch reactief en reageren gemakkelijk met zuurstof en vocht in de lucht, waarbij oxide- of hydroxide-onzuiverheden worden gevormd. Dit leidt tot een verminderde productzuiverheid en kan zelfs de prestaties van daaropvolgende materialen beïnvloeden. Handschoenenkasten pakken dit aan door voortdurend zeer zuiver inert gas te introduceren en cyclische zuiveringstechnologie toe te passen om het zuurstof- en vochtniveau in de kamer onder het ppm-niveau (parts per million) te houden, waardoor contact tussen zeldzame aardmetalen en actieve stoffen fundamenteel wordt voorkomen.
Binnen de water- en zuurstofvrije inerte atmosfeer die door de handschoenenkast wordt gecreëerd, kunnen operators taken uitvoeren zoals het installeren van elektroden, het voorbereiden van elektrolyten en het monitoren van het elektrolyseproces met behulp van de handschoenen van de kast. Dit zorgt ervoor dat de elektrolytische reactie verloopt in een stabiele, inerte omgeving, wat uiteindelijk zeer zuivere zeldzame aardmetalen, afzonderlijke stoffen of legeringsmaterialen oplevert. Dit legt de basis voor de productie van hoogwaardige producten zoals permanente magneten van zeldzame aardmetalen en supergeleidende materialen.
2. Gesmolten zoutzuiveringsveld
Bij de zuivering van gesmolten zout is de verwijdering van onzuiverheden uit grondstoffen van zeldzame aardmetalen een belangrijke stap in het verbeteren van de productkwaliteit. Traditionele zuiveringsprocessen zijn gevoelig voor interferentie door onzuiverheden uit de omgeving, wat leidt tot een lage zuiveringsefficiëntie en overmatige resterende onzuiverheden. Handschoenenkasten bieden een afgesloten, water- en zuurstofvrije werkruimte in een inerte atmosfeer voor de zuivering van gesmolten zout. Dit voorkomt niet alleen het binnendringen van externe onzuiverheden, maar maakt ook de tijdige verwijdering mogelijk van sporen van schadelijke gassen die mogelijk tijdens de zuivering worden gegenereerd via de zuiverings- of gascirculatiesystemen. Bij de zuivering van zeldzame aardoxiden met gesmolten zoutreductie beschermt de inerte omgeving in het handschoenenkastje bijvoorbeeld de reactiviteit van reductiemiddelen, waardoor hun voortijdige oxidatie en deactivering wordt voorkomen. Tegelijkertijd zorgt het ervoor dat de gezuiverde zeldzame aardverbindingen in een zeer zuivere staat blijven en voldoen aan de strenge eisen voor zeldzame aardmetalen in hoogwaardige domeinen zoals de lucht- en ruimtevaart en elektronische informatie.
Naast de bovengenoemde gebieden spelen handschoenenkasten ook een cruciale rol bij de daaropvolgende behandeling en opslag van zeldzame aardmetalen. Zeer zuivere zeldzame-aardepoeders, dunne films en andere materialen zijn gevoelig voor oxidatie en agglomeratie bij blootstelling aan lucht, wat leidt tot verslechtering van de prestaties. Handschoenenkastjes kunnen dienen als speciale opslag- en verpakkingsplatforms. Door een stabiele, water- en zuurstofvrije inerte atmosfeer te handhaven, verlengen ze de houdbaarheid van zeldzame aardmetalen en garanderen ze hun prestatiestabiliteit tijdens de daaropvolgende verwerking.
Of het nu gaat om cruciale fasen zoals de elektrochemische bereiding en zuivering van gesmolten zout, of bij de daaropvolgende behandeling en opslag van zeldzame aardmetalen, handschoenenkasten, met hun stabiele, water- en zuurstofvrije inerte atmosfeer, leggen een solide basis voor het garanderen van de zuiverheid van zeldzame aardmetalen en het verbeteren van de productkwaliteit. Terwijl de Chinese industrie voor zeldzame aardmetalen zich blijft ontwikkelen in de richting van hoogwaardige ontwikkeling, zullen handschoenkasten een cruciale rol blijven spelen, waardoor China's voordelige positie op het gebied van zeldzame aardmetalen wordt helpen consolideren en de bredere toepassing van meer hoogwaardige zeldzame aardmetalen wordt bevorderd.
