Belangrike seldsame aardverbindings: Wat is die gebruike van yttriumoksiedpoeier?
Skaars aarde is 'n uiters belangrike strategiese hulpbron, en dit speel 'n onvervangbare rol in industriële produksie.Motorglas, kernmagnetiese resonansie, optiese vesel, vloeibare kristalskerm, ens. is onafskeidbaar van die toevoeging van seldsame aarde.Onder hulle is yttrium (Y) een van die seldsame aardmetaalelemente en is 'n soort grys metaal.As gevolg van sy hoë inhoud in die aardkors is die prys egter relatief goedkoop en dit word wyd gebruik.In die huidige sosiale produksie word dit hoofsaaklik gebruik in die toestand van yttriumlegering en yttriumoksied.
Yttrium metaal
Onder hulle is yttriumoksied (Y2O3) die belangrikste yttriumverbinding.Dit is onoplosbaar in water en alkali, oplosbaar in suur, en het 'n voorkoms van wit kristallyne poeier (die kristalstruktuur behoort aan die kubieke stelsel).Dit het baie goeie chemiese stabiliteit en is onder vakuum.Lae wisselvalligheid, hoë hitte weerstand, korrosie weerstand, hoë diëlektriese, deursigtigheid (infrarooi) en ander voordele, so dit is toegepas in baie velde.Wat is die spesifieke? Kom ons kyk.
Die kristalstruktuur van yttriumoksied
01 Sintese van yttrium-gestabiliseerde sirkoniumpoeier.Die volgende faseveranderinge sal plaasvind tydens die afkoeling van suiwer ZrO2 van hoë temperatuur na kamertemperatuur: kubieke fase (c) → tetragonale fase (t) → monokliniese fase (m), waar t sal plaasvind by 1150°C →m faseverandering, gepaardgaande met 'n volume-uitbreiding van sowat 5%.As die t→m-fase-oorgangspunt van ZrO2 egter tot kamertemperatuur gestabiliseer word, word die t→m-fase-oorgang deur spanning tydens laai geïnduseer. As gevolg van die volume-effek wat deur die faseverandering gegenereer word, word 'n groot hoeveelheid breukenergie geabsorbeer , sodat die materiaal 'n abnormaal hoë breukenergie vertoon, sodat die materiaal 'n abnormaal hoë breuktaaiheid vertoon, wat lei tot fasetransformasie-taaiheid, en hoë taaiheid en hoë slytasieweerstand.seks.
Om die faseverandering-verharding van sirkoniumoxide keramiek te bewerkstellig, moet 'n sekere stabilisator bygevoeg word en onder sekere brandtoestande verkry die hoë-temperatuur stabiele fase-tetragonale meta-stabilisasie na kamertemperatuur 'n tetragonale fase wat by kamertemperatuur fase-getransformeer kan word .Dit is die stabiliserende effek van stabiliseerders op sirkonia.Y2O3 is die sirkoniumoksiedstabilisator wat die meeste nagevors is tot dusver. Die gesinterde Y-TZP-materiaal het uitstekende meganiese eienskappe by kamertemperatuur, hoë sterkte, goeie breuktaaiheid, en die korrelgrootte van die materiaal in sy kollektief is klein en eenvormig, dus het dit meer aandag getrek.02 Sinterhulpmiddels Die sintering van baie spesiale keramiek vereis die deelname van sinterhulpmiddels.Die rol van sinterhulpmiddels kan oor die algemeen in die volgende dele verdeel word: die vorming van 'n soliede oplossing met die sinter;Voorkom kristalvormtransformasie;inhibeer kristalkorrelgroei;vloeibare fase produseer.Byvoorbeeld, in die sintering van alumina word magnesiumoksied MgO dikwels bygevoeg as 'n mikrostruktuurstabilisator tydens die sinterproses.Dit kan die korrels verfyn, die verskil in graangrensenergie aansienlik verminder, die anisotropie van graangroei verswak, en Diskontinue graangroei inhibeer.Aangesien MgO hoogs vlugtig is by hoë temperature, word Yttriumoksied dikwels met MgO gemeng om goeie resultate te behaal.Y2O3 kan die kristalkorrels verfyn en sinteringsverdigting bevorder.03YAG poeier sintetiese yttrium aluminium granaat (Y3Al5O12) is 'n mensgemaakte verbinding, geen natuurlike minerale, kleurloos, Mohs hardheid kan bereik 8.5, smeltpunt 1950 ℃, onoplosbaar in swaelsuur, soutsuur, salpetersuur, fluoorsuur, ens. hoë temperatuur vaste fase metode is 'n tradisionele metode vir die voorbereiding van YAG poeier.Volgens die verhouding verkry in die binêre fasediagram van yttriumoksied en aluminiumoksied, word die twee poeiers gemeng en teen hoë temperatuur gevuur, en YAG poeier word deur die vaste stof gevorm -fasereaksie tussen die oksiede.Onder hoë temperatuur toestande, in die reaksie van alumina en yttriumoksied, sal die mesofases YAM en YAP eerste gevorm word, en uiteindelik sal YAG gevorm word.
Die hoë-temperatuur vaste-fase metode vir die voorbereiding van YAG poeier het baie toepassings.Byvoorbeeld, sy Al-O-bindingsgrootte is klein en die bindingsenergie is hoog.Onder die impak van elektrone word die optiese werkverrigting stabiel gehou, en die bekendstelling van seldsame aardelemente kan die luminesensieprestasie van die fosfor aansienlik verbeter. En YAG kan fosfor word deur te dotering met driewaardige seldsame aardione soos Ce3+ en Eu3+.Daarbenewens het YAG-kristal goeie deursigtigheid, baie stabiele fisiese en chemiese eienskappe, hoë meganiese sterkte en goeie termiese kruipweerstand.Dit is 'n laserkristalmateriaal met 'n wye reeks toepassings en ideale werkverrigting.
YAG crystal 04 deursigtige keramiek yttriumoksied was nog altyd die navorsingsfokus op die gebied van deursigtige keramiek.Dit behoort aan die kubieke kristalstelsel en het die isotropiese optiese eienskappe van elke as.In vergelyking met die anisotropie van deursigtige alumina, is die beeld minder verwronge, so geleidelik is dit waardeer en ontwikkel deur hoë-end lense of militêre optiese vensters.Die hoofkenmerke van sy fisiese en chemiese eienskappe is: ① Hoë smeltpunt, die chemiese en fotochemiese stabiliteit is goed, en die optiese deursigtigheidsreeks is wyd (0,23 ~ 8,0 μm);②By 1050nm is sy brekingsindeks so hoog as 1.89, wat dit 'n teoretiese deurlaatbaarheid van meer as 80% maak;③Y2O3 het genoeg om die meeste te akkommodeer. Die bandgaping van die groter geleidingsband na die valensband van die emissievlak van driewaardige seldsame aardione kan effektief aangepas word deur die doping van seldsame aardione. Sodat die multi-funksionalisasie van die toepassing daarvan gerealiseer word. ;④Die fononenergie is laag, en sy maksimum fononafsnyfrekwensie is ongeveer 550cm-1.Die lae fononenergie kan die waarskynlikheid van nie-stralingsoorgang onderdruk, die waarskynlikheid van stralingsoorgang verhoog en die luminesensie-kwantumdoeltreffendheid verbeter;⑤ Hoë termiese geleidingsvermoë, ongeveer 13.6W/(m·K), hoë termiese geleidingsvermoë is uiters
belangrik daarvoor as 'n soliede lasermedium materiaal.
Yttriumoksied deursigtige keramiek ontwikkel deur Japan se Kamishima Chemical Company
Die smeltpunt van Y2O3 is ongeveer 2690 ℃, en die sintertemperatuur by kamertemperatuur is ongeveer 1700 ~ 1800 ℃.Om ligoordrag keramiek te maak, is dit die beste om warmpers en sintering te gebruik.As gevolg van sy uitstekende fisiese en chemiese eienskappe, word Y2O3 deursigtige keramiek wyd gebruik en potensieel ontwikkel, insluitend: missiel infrarooi vensters en koepels, sigbare en infrarooi lense, hoë-druk gas ontlading lampe, keramiek scintillators, keramiek lasers en ander velde
Postyd: 25 Nov 2021