Le cérium, dont le nom vient du nom anglais de l'astéroïde Cérès, est présent dans la croûte terrestre à environ 0,0046 %, ce qui en fait l'espèce la plus abondante parmi les terres rares. On le trouve principalement dans la monazite et la bastnaésite, mais aussi dans les produits de fission de l'uranium, du thorium et du plutonium. C'est l'un des pôles de recherche les plus importants en physique et en science des matériaux.
Selon les informations disponibles, le cérium est indissociable de presque tous les domaines d'application des terres rares. On peut le décrire comme le « riche et élégant » des terres rares et le « médecin polyvalent » du cérium en matière d'applications.
L'oxyde de cérium peut être utilisé directement comme poudre de polissage, additif pour carburant, catalyseur d'essence, promoteur de purificateur de gaz d'échappement, etc. Il peut également être utilisé comme composant dans les matériaux de stockage d'hydrogène, les matériaux thermoélectriques, les électrodes en tungstène au cérium, les condensateurs en céramique, les céramiques piézoélectriques, les abrasifs au carbure de silicium au cérium, les matières premières pour piles à combustible, les matériaux pour aimants permanents, les revêtements, les cosmétiques, le caoutchouc, divers aciers alliés, les lasers et les métaux non ferreux, etc.
Ces dernières années, des produits à base d'oxyde de cérium de haute pureté ont été appliqués au revêtement de puces et au polissage de plaquettes, de matériaux semi-conducteurs, etc. ; l'oxyde de cérium de haute pureté est utilisé dans les nouveaux additifs d'affichage à cristaux liquides à couche mince (LFT-LED), les agents de polissage et les corrosifs de circuits ; le carbonate de cérium de haute pureté est utilisé pour produire de la poudre de polissage de haute pureté pour le polissage des circuits, et le nitrate d'ammonium de cérium de haute pureté est utilisé comme agent corrosif pour les cartes de circuits imprimés et comme agent de stérilisation et de conservation pour les boissons.
Le sulfure de cérium peut remplacer le plomb, le cadmium et d'autres métaux nocifs pour l'environnement et l'homme, et être utilisé dans les pigments. Il peut colorer les plastiques et peut également être utilisé dans les industries de la peinture, de l'encre et du papier.
Le système laser Ce:LiSAF est un laser à solide développé aux États-Unis. Il permet de détecter des armes biologiques en surveillant la concentration de tryptophane, et peut également être utilisé en médecine.
L’application du cérium au verre est diverse et polyvalente.
L'oxyde de cérium est ajouté au verre quotidien, comme le verre architectural et automobile, le verre cristal, ce qui peut réduire la transmission des rayons ultraviolets, et a été largement utilisé au Japon et aux États-Unis.
L'oxyde de cérium et l'oxyde de néodyme sont utilisés pour la décoloration du verre, remplaçant l'agent décolorant traditionnel à l'arsenic blanc, ce qui non seulement améliore l'efficacité, mais évite également la pollution par l'arsenic blanc.
L'oxyde de cérium est également un excellent colorant pour le verre. Lorsque le verre transparent, enrichi en terres rares, absorbe la lumière visible d'une longueur d'onde de 400 à 700 nanomètres, il présente une belle couleur. Ces verres colorés peuvent être utilisés pour la fabrication de veilleuses pour l'aviation, la navigation, divers véhicules et diverses décorations artistiques haut de gamme. L'association de l'oxyde de cérium et du dioxyde de titane peut donner au verre une couleur jaune.
L'oxyde de cérium remplace l'oxyde d'arsenic traditionnel comme agent de collage du verre, permettant d'éliminer les bulles et les traces d'éléments colorés. Il est particulièrement efficace dans la préparation de bouteilles en verre incolore. Le produit fini présente un blanc éclatant, une bonne transparence, une résistance accrue du verre et une meilleure résistance à la chaleur, tout en éliminant la pollution de l'environnement et du verre par l'arsenic.
De plus, le polissage d'une lentille avec de la poudre à polir à l'oxyde de cérium prend 30 à 60 minutes. Avec de la poudre à polir à l'oxyde de fer, le temps de polissage est de 30 à 60 minutes. La poudre à polir à l'oxyde de cérium présente les avantages d'un faible dosage, d'une vitesse de polissage rapide et d'une grande efficacité, et peut modifier la qualité du polissage et l'environnement d'utilisation. Elle est largement utilisée pour le polissage des appareils photo, des objectifs d'appareils photo, des tubes cathodiques de télévision, des verres de lunettes, etc.
Date de publication : 04/07/2022