Lutetiwm ocsidyn ddeunydd anhydrin addawol oherwydd ei wrthwynebiad tymheredd uchel, ymwrthedd cyrydiad, ac ynni ffonon isel.Yn ogystal, oherwydd ei natur homogenaidd, dim cyfnod pontio o dan y pwynt toddi, a goddefgarwch strwythurol uchel, mae'n chwarae rhan bwysig mewn deunyddiau catalytig, deunyddiau magnetig, gwydr optegol, laser, electroneg, goleuedd, uwch-ddargludedd, ac ymbelydredd ynni uchel. canfod.O'i gymharu â ffurfiau deunydd traddodiadol,lutetiwm ocsidmae deunyddiau ffibr yn dangos manteision megis hyblygrwydd cryf iawn, trothwy difrod laser uwch, a lled band trawsyrru ehangach.Mae ganddynt ragolygon cymhwyso eang ym meysydd laserau ynni uchel a deunyddiau strwythurol tymheredd uchel.Fodd bynnag, mae diamedr o hirlutetiwm ocsidmae ffibrau a geir trwy ddulliau traddodiadol yn aml yn fwy (> 75 μ m) Mae'r hyblygrwydd yn gymharol wael, ac ni fu unrhyw adroddiadau o berfformiad uchellutetiwm ocsidffibrau parhaus.Am y rheswm hwn, defnyddiodd yr Athro Zhu Luyi ac eraill o Brifysgol Shandonglutetiwmsy'n cynnwys polymerau organig (PALu) fel rhagflaenwyr, ynghyd â nyddu sych a phrosesau trin gwres dilynol, i dorri trwy'r dagfa o baratoi ffibrau parhaus lutetium ocsid hyblyg cryfder uchel a manwl, a chyflawni paratoadau perfformiad uchel y gellir eu rheolilutetiwm ocsidffibrau parhaus.
Ffigur 1 Proses nyddu sych o barhauslutetiwm ocsidffibrau
Mae'r gwaith hwn yn canolbwyntio ar ddifrod strwythurol ffibrau rhagflaenol yn ystod y broses seramig.Gan ddechrau o reoleiddio ffurf dadelfennu rhagflaenol, cynigir dull arloesol o drin pretreatment anwedd dŵr â chymorth pwysau.Trwy addasu'r tymheredd pretreatment i gael gwared ar ligandau organig ar ffurf moleciwlau, mae'r difrod i'r strwythur ffibr yn ystod y broses ceramig yn cael ei osgoi'n fawr, a thrwy hynny sicrhau parhad ylutetiwm ocsidffibrau.Yn arddangos priodweddau mecanyddol rhagorol.Mae ymchwil wedi canfod, ar dymheredd cyn-driniaeth is, bod rhagflaenwyr yn fwy tebygol o gael adweithiau hydrolysis, gan achosi crychau arwyneb ar y ffibrau, gan arwain at fwy o graciau ar wyneb ffibrau ceramig a malurio uniongyrchol ar y lefel macro;Bydd tymheredd cyn-driniaeth uwch yn achosi i'r rhagflaenydd grisialu'n uniongyrchol i mewnlutetiwm ocsid, gan achosi strwythur ffibr anwastad, gan arwain at fwy o brau ffibr a hyd byrrach;Ar ôl cyn-driniaeth ar 145 ℃, mae'r strwythur ffibr yn drwchus ac mae'r wyneb yn gymharol llyfn.Ar ôl triniaeth wres tymheredd uchel, mae macrosgopig bron yn dryloywlutetiwm ocsidllwyddwyd i gael ffibr â diamedr o tua 40 μ M.
Ffigur 2 Ffotograffau optegol a delweddau SEM o ffibrau rhagflaenol wedi'u prosesu ymlaen llaw.Tymheredd pretreatment: (a, d, g) 135 ℃, (b, e, h) 145 ℃, (c, f, i) 155 ℃
Ffigur 3 Ffotograff optegol o barhauslutetiwm ocsidffibrau ar ôl triniaeth ceramig.Tymheredd pretreatment: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃
Ffigur 4: (a) sbectrwm XRD, (b) ffotograffau microsgop optegol, (c) sefydlogrwydd thermol a microstrwythur di-dorlutetiwm ocsidffibrau ar ôl triniaeth tymheredd uchel.Tymheredd triniaeth wres: (d, g) 1100 ℃, (e, h) 1200 ℃, (f, i) 1300 ℃
Yn ogystal, mae'r gwaith hwn yn adrodd am y tro cyntaf am gryfder tynnol, modwlws elastig, hyblygrwydd, a gwrthiant tymheredd parhaus.lutetiwm ocsidffibrau.Cryfder tynnol ffilament sengl yw 345.33-373.23 MPa, y modwlws elastig yw 27.71-31.55 GPa, a'r radiws crymedd eithaf yw 3.5-4.5 mm.Hyd yn oed ar ôl triniaeth wres ar 1300 ℃, nid oedd unrhyw ostyngiad sylweddol yn eiddo mecanyddol y ffibrau, sy'n profi'n llawn bod ymwrthedd tymheredd y parhauslutetiwm ocsidnid yw ffibrau a baratowyd yn y gwaith hwn yn llai na 1300 ℃.
Ffigur 5 Priodweddau mecanyddol di-dorlutetiwm ocsidffibrau.(a) Cromlin straen-straen, (b) cryfder tynnol, (c) modwlws elastig, (df) radiws crymedd eithaf.Tymheredd triniaeth wres: (d) 1100 ℃, (e) 1200 ℃, (f) 1300 ℃
Mae'r gwaith hwn nid yn unig yn hyrwyddo cymhwyso a datblygulutetiwm ocsidmewn deunyddiau strwythurol tymheredd uchel, laserau ynni uchel, a meysydd eraill, ond hefyd yn darparu syniadau newydd ar gyfer paratoi ffibrau parhaus ocsid perfformiad uchel
Amser postio: Tachwedd-09-2023