Oxid lutetiumje slibný refrakterní materiál díky jeho vysoké teplotní odolnosti, odolnosti proti korozi a nízké energii fononu. Kromě toho, vzhledem k jeho homogenní povaze, žádný fázový přechod pod bodem tání a vysokou strukturální toleranci hraje důležitou roli v katalytických materiálech, magnetických materiálech, optickém sklo, laser, elektroniku, luminiscenci, superkonduktivitu a detekci s vysokou energií. Ve srovnání s tradičními materiálovými formami,oxid lutetiumMateriály vlákna vykazují výhody, jako je ultra silná flexibilita, prahová hodnota vyššího laserového poškození a širší šířka pásma přenosu. Mají široké vyhlídky na aplikaci v polích vysoce energetických laserů a vysokoteplotních strukturálních materiálů. Průměr dlouhého všakoxid lutetiumVlákna získaná tradičními metodami jsou často větší (> 75 μm) Flexibilita je relativně špatná a nedošlo k žádné zprávě o vysoké výkonnostioxid lutetiumkontinuální vlákna. Z tohoto důvodu použili profesor Zhu Luyi a další z univerzity Shandong UniversitylutetiumObsahující organické polymery (palu) jako prekurzory, kombinované se suchou a následné procesy tepelného zpracování, pro proniknutí úzkého místa při přípravě vysoce pevných a jemného průměru oxidu oxidu kontinuálních vláken a dosažení kontrolovatelného přípravy vysoce výkonnéoxid lutetiumkontinuální vlákna.
Obrázek 1 Proces suchého točení kontinuálníhooxid lutetiumVlákna
Tato práce se zaměřuje na strukturální poškození prekurzorových vláken během keramického procesu. Počínaje regulací formy rozkladu prekurzoru je navržena inovativní metoda předběžného ošetření páry s nátlakem. Úpravou teploty předúpravy tak, aby se odstranila organické ligandy ve formě molekul, je velmi zabráněno poškození struktury vlákna během keramického procesu, čímž se zajistí kontinuituoxid lutetiumVlákna. Vykazuje vynikající mechanické vlastnosti. Výzkum zjistil, že při nižších teplotách před léčbou je prekurzory s větší pravděpodobností podrobeno hydrolýzním reakcím, což způsobuje povrchové vrásky na vlákny, což vede k dalšímu trhlinám na povrchu keramických vláken a přímé repulverizaci na makro úrovni; Vyšší teplota předběžného ošetření způsobí, že se prekurzor krystalizuje přímo dooxid lutetium, způsobující nerovnoměrnou strukturu vlákna, což má za následek větší křehkost vlákna a kratší délku; Po předběžném ošetření při 145 ℃ je struktura vlákna hustá a povrch je relativně hladký. Po vysokoteplotním tepelném zpracováním makroskopický téměř průhledný spojitýoxid lutetiumVlákno s průměrem asi 40 bylo úspěšně získáno μ M.
Obrázek 2 Optické fotografie a SEM obrázky předběžných prekurzorových vláken. Teplota předúpravy: (a, d, g) 135 ℃, (b, e, h) 145 ℃, (c, f, i) 155 ℃
Obrázek 3 Optická fotografie kontinuálníhooxid lutetiumVlákna po keramické léčbě. Teplota předúpravy: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃
Obrázek 4: (a) XRD spektrum, (b) fotografie optického mikroskopu, c) tepelná stabilita a mikrostruktura kontinuálníhooxid lutetiumVlákna po léčbě s vysokou teplotou. Teplota tepelného zpracování: (d, g) 1100 ℃, (e, h) 1200 ℃, (f, i) 1300 ℃
Tato práce navíc poprvé hlásí pevnost v tahu, elastický modul, flexibilita a teplotní odolnost kontinuálníhooxid lutetiumVlákna. Pevnost v tahu jediného vlákna je 345,33-373,23 MPa, elastický modul je 27,71-31,55 GPA a konečný poloměr zakřivení je 3,5 až 4,5 mm. I po tepelném zpracování při 1300 ℃ nedošlo k významnému snížení mechanických vlastností vláken, což plně dokazuje, že teplotní odolnost kontinuálníhooxid lutetiumVlákna připravená v této práci není menší než 1300 ℃.
Obrázek 5 Mechanické vlastnosti spojitéhooxid lutetiumVlákna. a) křivka napětí-napětí, (b) pevnost v tahu, (c) elastický modul, (df) poloměr konečného zakřivení. Teplota tepelného zpracování: (d) 1100 ℃, (e) 1200 ℃, (f) 1300 ℃
Tato práce nejen podporuje aplikaci a vývojoxid lutetiumVe strukturálních materiálech s vysokou teplotou, vysoce energetických laserech a dalších polích, ale také poskytuje nové nápady pro přípravu vysoce výkonných oxidu kontinuálních vláken
Čas příspěvku: Nov-09-2023