Priprema fleksibilnih kontinuiranih vlakana lutetij -oksida s visokom čvrstoćom na temelju suhog predenja

Lutetium oksidje obećavajući vatrostalni materijal zbog visoke temperaturne otpornosti, otpornosti na koroziju i niske energije fonona. Osim toga, zbog svoje homogene prirode, bez faznog prijelaza ispod tališta i visoke strukturne tolerancije, on igra važnu ulogu u katalitičkim materijalima, magnetskim materijalima, optičkom staklu, laseru, elektronici, luminiscenciji, superprevoznosti i visokoenergetskom zračenju. U usporedbi s tradicionalnim materijalnim oblicima,lutetium oksidMaterijali od vlakana pokazuju prednosti kao što su ultra jaka fleksibilnost, veća prag oštećenja lasera i šira propusnost prijenosa. Imaju široke izglede za primjenu u područjima visokoenergetskih lasera i strukturnih materijala visoke temperature. Međutim, promjer dugoglutetium oksidVlakna dobivena tradicionalnim metodama često su veća (> 75 µm) Fleksibilnost je relativno loša i nije bilo izvještaja o visokim performansamalutetium oksidkontinuirana vlakna. Iz tog razloga su se koristili profesor Zhu Luyi i drugi sa sveučilišta Shandonglutetijumkoji sadrže organske polimere (palu) kao prekursore, u kombinaciji s suhim predenjem i naknadnim procesima toplinske obrade, kako bi se probio uska grlo pripreme fleksibilnog lutetijskog oksida visoke čvrstoće i kontinuiranih vlakana od lutetij-oksida i postizanje kontroliranog pripreme visokih performansilutetium oksidkontinuirana vlakna.

Slika 1 postupak suhog vrtenja kontinuiranoglutetium oksidvlakna

Ovaj se rad usredotočuje na strukturno oštećenje vlakana prekursora tijekom keramičkog procesa. Polazeći od regulacije obrasca dekompozicije prekursora, predlaže se inovativna metoda pretresa u vodenoj pari. Podešavanjem temperature prethodne obrade za uklanjanje organskih liganda u obliku molekula, uvelike se izbjegava oštećenje strukture vlakana tijekom keramičkog procesa, čime se osigurava kontinuitetlutetium oksidVlakna. Pokazujući izvrsna mehanička svojstva. Istraživanje je otkrilo da su pri nižim temperaturama prije liječenja prekursori veća vjerojatnost da će podvrgnuti reakcije hidrolize, uzrokujući površinske nabora na vlaknima, što dovodi do više pukotina na površini keramičkih vlakana i izravne pulverizacije na makro razini; Veća temperatura prije liječenja uzrokovat će da se prekursor kristalizira izravno ulutetium oksid, uzrokujući neravnu strukturu vlakana, što rezultira većom krhkošću vlakana i kraćom duljinom; Nakon prethodne obrade u 145 ℃, struktura vlakana je gusta, a površina relativno glatka. Nakon visokotemperaturne toplinske obrade, makroskopski gotovo prozirno kontinuiranolutetium oksidVlakna promjera od oko 40 uspješno su dobivena μ M.

Slika 2 Optičke fotografije i SEM slike unaprijed obrađena vlakna prekursora. Temperatura prethodne obrade: (a, d, g) 135 ℃, (b, e, h) 145 ℃, (c, f, i) 155 ℃

Slika 3 Optička fotografija kontinuiranoglutetium oksidVlakna nakon keramičkog liječenja. Temperatura prethodne obrade: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃

Slika 4: (a) XRD spektar, (b) fotografije optičkih mikroskopa, (c) toplinska stabilnost i mikrostruktura kontinuiranoglutetium oksidVlakna nakon visokotemperaturnog tretmana. Temperatura toplinske obrade: (d, g) 1100 ℃, (e, h) 1200 ℃, (f, i) 1300 ℃

Pored toga, ovaj rad prvi put izvještava o vlačnoj čvrstoći, elastičnom modulu, fleksibilnosti i temperaturnom otpornosti kontinuiranoglutetium oksidVlakna. Vremenska čvrstoća s jednim filamentom je 345.33-373.23 MPa, elastični modul je 27,71-31.55 GPA, a krajnji polumjer zakrivljenosti je 3,5-4,5 mm. Čak i nakon toplinske obrade na 1300 ℃, nije bilo značajnog smanjenja mehaničkih svojstava vlakana, što u potpunosti dokazuje da je temperaturna otpornost kontinuiranoglutetium oksidVlakna pripremljena u ovom radu nisu manja od 1300 ℃.

Slika 5 Mehanička svojstva kontinuiranoglutetium oksidVlakna. (A) Krivulja napona i naprezanja, (b) vlačna čvrstoća, (c) elastični modul, (df) Ultimate polumjer zakrivljenosti. Temperatura topline: (d) 1100 ℃, (e) 1200 ℃, (f) 1300 ℃

Ovaj rad ne samo da promiče primjenu i razvojlutetium oksidU visokotemperaturnim strukturnim materijalima, visokoenergetskim laserima i drugim poljima, ali također pruža nove ideje za pripremu kontinuiranih vlakana s oksidom visokih performansi

 


Post Vrijeme: NOV-09-2023