산업혁명의 새로운 힘, 나노미터 희토류 소재

산업혁명의 새로운 힘, 나노미터 희토류 소재

나노기술은 1980년대 후반과 1990년대 초반에 점차 발전한 새로운 학제간 분야이다.새로운 생산공정, 신소재, 신제품을 창출할 수 있는 잠재력이 크기 때문에 새로운 세기의 새로운 산업혁명을 일으킬 것입니다. 현재 나노과학과 나노기술의 발전수준은 1950년대 컴퓨터 및 정보기술의 발전수준과 비슷합니다.이 분야에 전념하는 대부분의 과학자들은 나노기술의 발전이 기술의 여러 측면에 광범위하고 광범위한 영향을 미칠 것이라고 예측합니다.과학자들은 이것이 이상한 성질과 독특한 성능을 가지고 있다고 믿고 있습니다. 나노 희토류 물질의 이상한 성질을 초래하는 주요 구속 효과는 비표면 효과, 작은 크기 효과, 계면 효과, 투명도 효과, 터널 효과 및 거시적 양자 효과입니다.이러한 효과는 나노 시스템의 물리적 특성을 빛, 전기, 열 및 자성 측면에서 기존 재료의 물리적 특성과 다르게 만들고 많은 새로운 기능을 제시합니다. 앞으로 과학자들이 나노 기술을 연구하고 개발하는 데는 준비 및 응용이라는 세 가지 주요 방향이 있습니다. 우수한 성능을 지닌 나노재료;다양한 나노소자 및 장비를 설계하고 준비합니다.나노영역의 특성을 검출하고 분석합니다.현재 나노희토류는 주로 다음과 같은 응용방향을 갖고 있으며 앞으로 그 응용은 더욱 발전될 필요가 있다.

나노미터 산화란탄(La2O3)

나노미터 란타늄 산화물은 압전재료, 전열재료, 열전재료, 자기저항재료, 발광재료(청색분말), 수소저장재료, 광학유리, 레이저재료, 각종 합금재료, 유기화학제품 제조용 촉매, 중화용 촉매 등에 적용됩니다. 자동차 배기가스, 광전환 농업용 필름에도 나노미터급 산화란타늄이 적용된다.

나노미터 산화세륨(CeO2)

나노세륨산화물의 주요 용도는 다음과 같습니다. 1. 유리첨가제로서 자외선과 적외선을 흡수하는 나노세륨산화물은 자동차 유리에 적용되고 있습니다.자외선을 예방할 수 있을 뿐만 아니라 차량 내부 온도를 낮추어 에어컨에 사용되는 전기료도 절약할 수 있습니다.2. 나노세륨산화물을 자동차 배기가스 정화촉매에 적용하면 다량의 자동차 배기가스가 대기 중으로 배출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있습니다.3.나노-세륨 산화물은 플라스틱의 색소에 사용될 수 있으며 코팅, 잉크 및 제지 산업에도 사용될 수 있습니다.4. 연마재에 나노세륨산화물을 적용하는 것은 실리콘 웨이퍼와 사파이어 단결정 기판을 연마하기 위한 고정밀 요구사항으로 널리 인식되어 왔습니다.5.또한, 나노세륨산화물은 수소저장재료, 열전재료, 나노세륨산화물 텅스텐 전극, 세라믹 커패시터, 압전 세라믹, 나노세륨산화물 탄화규소 연마재, 연료전지 원료, 가솔린 촉매, 일부 영구자성재료, 각종 합금강, 비철금속 등

나노미터 산화프라세오디뮴(Pr6O11)

나노미터 산화프라세오디뮴의 주요 용도는 다음과 같습니다. 1. 건축 세라믹 및 일상용 세라믹에 널리 사용됩니다.세라믹 유약과 혼합하여 유색 유약을 만들 수 있으며 단독으로 유약 안료로 사용할 수도 있습니다.준비된 안료는 순수하고 우아한 톤의 연한 노란색입니다.2. 영구자석의 제조에 사용되며 각종 전자기기 및 모터에 널리 사용된다.3. 석유 촉매 분해에 사용됩니다. 촉매의 활성, 선택성 및 안정성을 향상시킬 수 있습니다.4. 나노프라세오디뮴 산화물은 연마 연마에도 사용할 수 있습니다.또한, 광섬유 분야에서 나노미터 산화프라세오디뮴의 적용이 점점 더 광범위해지고 있습니다.

나노미터 산화네오디뮴(Nd2O3)

나노미터 네오디뮴 산화물은 희토류 분야에서의 독특한 위치로 인해 수년 동안 시장에서 핫스팟이 되었습니다.나노 네오디뮴 산화물은 비철 재료에도 적용됩니다. 마그네슘이나 알루미늄 합금에 나노 네오디뮴 산화물을 1.5%~2.5% 첨가하면 합금의 고온 성능, 기밀성 및 내식성을 향상시킬 수 있으며 항공 우주 분야로 널리 사용됩니다. 항공재료.또한, 나노 네오디뮴 산화물이 도핑된 나노 이트륨 알루미늄 가넷은 단파장 레이저 빔을 생성하여 산업계에서 두께 10mm 이하의 얇은 재료를 용접 및 절단하는 데 널리 사용됩니다.의료적인 측면에서는 수술용 칼 대신에 nano-Nd_2O_3를 도핑한 Nano-YAG 레이저를 사용하여 수술 상처 제거나 상처 소독에 사용합니다.나노미터 산화 네오디뮴은 유리 및 세라믹 재료, 고무 제품 및 첨가제 착색에도 사용됩니다.

사마륨 산화물 나노입자(Sm2O3)

나노 크기 사마륨 산화물의 주요 용도는 다음과 같습니다. 나노 크기 사마륨 산화물은 연한 노란색이며 세라믹 커패시터 및 촉매에 적용됩니다.또한, 나노크기의 산화사마륨은 핵적 성질을 갖고 있어 원자로의 구조재, 차폐재, 제어재 등으로 활용될 수 있어 핵분열로 발생하는 막대한 에너지를 안전하게 이용할 수 있다.형광체에는 산화유로퓨움 나노입자(Eu2O3)가 주로 사용된다. Eu3+는 적색형광체의 활성화제로 사용되고, Eu2+는 청색형광체로 사용된다.Y0O3:Eu3+는 발광효율, 코팅안정성, 회수비용 등에서 최고의 형광체이며, 발광효율 및 명암비가 향상되어 널리 사용되고 있습니다.최근에는 나노 유로듐 산화물이 새로운 X선 의료 진단 시스템의 유도 방출 형광체로도 사용됩니다. 나노 유로뮴 산화물은 컬러 렌즈 및 광학 필터 제조, 자기 기포 저장 장치에도 사용될 수 있으며, 다음과 같은 분야에서도 그 재능을 발휘할 수 있습니다. 원자로의 제어 재료, 차폐 재료 및 구조 재료.나노이트륨산화물(Y2O3)과 나노유로듐산화물(Eu2O3)을 원료로 하여 미세입자 가돌리늄유로듐산화물(Y2O3:Eu3+) 적색형광체를 제조하였다.이를 사용하여 희토류 삼색 형광체를 제조할 때, (a) 녹색 분말과 청색 분말을 잘 균일하게 혼합할 수 있으며;(b) 코팅 성능이 좋다.(c) 적색 분말의 입자 크기가 작기 때문에 비표면적이 증가하고 발광 입자의 수가 증가하므로 희토류 삼색 형광체에 있어서 적색 분말의 양을 줄일 수 있어 원가를 낮출 수 있다.

가돌리늄 산화물 나노입자(Gd2O3)

주요 용도는 다음과 같습니다. 1. 수용성 상자성 복합체는 의료에서 ​​인체의 NMR 영상 신호를 향상시킬 수 있습니다.2. 기본 황산화물은 오실로스코프 튜브의 매트릭스 그리드와 특수 밝기의 X-ray 스크린으로 사용할 수 있습니다.3. 나노 가돌리늄 갈륨 가넷의 나노 가돌리늄 산화물은 자기 버블 메모리에 이상적인 단일 기판입니다.4. Camot 사이클 제한이 없으면 고체 자기 냉각 매체로 사용할 수 있습니다.5. 원자력발전소의 연쇄반응 수준을 조절하여 핵반응의 안전성을 확보하는 억제제로 사용됩니다.또한, 나노-가돌리늄 산화물과 나노-란타늄 산화물의 사용은 유리화 영역을 변화시키고 유리의 열적 안정성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.나노 가돌리늄 산화물은 축전기 및 X선 강화 스크린 제조에도 사용할 수 있습니다. 현재 전 세계는 나노 가돌리늄 산화물 및 그 합금을 자기 냉동에 응용하는 방법을 개발하기 위해 많은 노력을 기울이고 있으며 획기적인 진전을 이루었습니다.

산화테르븀 나노입자(Tb4O7)

주요 응용 분야는 다음과 같습니다. 1. 형광체는 나노 테르븀 산화물로 활성화된 인산염 매트릭스, 나노 테르븀 산화물로 활성화된 규산염 매트릭스 및 나노 테르븀으로 활성화된 나노 세륨 산화물 마그네슘 알루미네이트 매트릭스와 같은 삼색 형광체에서 녹색 분말의 활성화제로 사용됩니다. 여기 상태에서 모두 녹색 빛을 방출하는 산화물.2. 광자기저장재료 최근 몇 년 동안 나노 테르븀 산화물 자기광학 재료가 연구 개발되었습니다.Tb-Fe 비정질막으로 만든 광자기디스크는 컴퓨터의 저장소자로 사용되며 저장용량을 10~15배까지 늘릴 수 있다.3. 나노미터 산화 테르븀을 함유한 패러데이 광학 활성 유리인 자기 광학 유리는 회전기, 절연체, 고리 장치를 만드는 핵심 재료이며 레이저 기술에 널리 사용됩니다. 나노미터 산화 테르븀 나노미터 산화 디스프로슘은 주로 소나에 사용되며 널리 사용되었습니다. 항공기 우주망원경의 연료 분사 시스템, 액체 밸브 제어, 마이크로 포지셔닝, 기계식 액츄에이터, 메커니즘 및 날개 조절기 등 다양한 분야에 사용됩니다.

나노 디스프로슘 산화물 Dy2O3

Dy2O3 나노 디스프로슘 산화물의 주요 용도는 다음과 같습니다.나노 디스프로슘 산화물은 형광체의 활성화제로 사용되며, 3가 나노 디스프로슘 산화물은 단일 발광 중심을 갖는 3색 발광 재료의 유망한 활성화 이온입니다.주로 2개의 발광 밴드로 구성되는데, 하나는 황색 발광, 다른 하나는 청색 발광이며, 나노 디스프로슘 산화물이 도핑된 발광 물질을 3색 형광체로 사용할 수 있습니다.2.나노미터 디스프로슘 산화물은 기계적 운동의 정확한 활동을 실현할 수 있는 대형 자기 변형 합금 나노-테르븀 산화물 및 나노-디스프로슘 산화물로 테르페놀 합금을 준비하는 데 필요한 금속 원료입니다.3. 나노미터 크기의 디스프로슘 산화물 금속은 높은 기록 속도와 판독 감도를 갖춘 광자기 저장 재료로 사용될 수 있습니다.4. 나노미터 디스프로슘 산화물 램프의 제조에 사용됩니다. 나노 디스프로슘 산화물 램프에 사용되는 작동 물질은 나노 디스프로슘 산화물이며, 이는 고휘도, 양호한 색상, 높은 색온도, 작은 크기 및 안정적인 아크의 장점을 가지며, 필름과 인쇄의 광원으로 사용됩니다.5. 나노미터 디스프로슘 산화물은 중성자 포획 단면적이 크기 때문에 중성자 에너지 스펙트럼을 측정하거나 원자력 산업에서 중성자 흡수체로 사용됩니다.

Ho2O3 나노미터

나노홀뮴 산화물의 주요 용도는 다음과 같습니다. 1. 금속 할로겐 램프의 첨가제로서 금속 할로겐 램프는 고압 수은 램프를 기반으로 개발된 일종의 가스 방전 램프이며 그 특성은 다음과 같습니다. 전구에는 다양한 희토류 할로겐화물이 채워져 있습니다.현재 가스 방전 시 서로 다른 스펙트럼 선을 방출하는 희토류 요오드화물이 주로 사용됩니다. 나노 홀뮴 산화물 램프에 사용되는 작동 물질은 나노 홀뮴 산화물 요오드화물이므로 아크 영역에서 더 높은 금속 원자 농도를 얻을 수 있으므로 방사선 효율을 크게 향상시킵니다.2. 나노미터 홀뮴 산화물은 이트륨 철 또는 이트륨 알루미늄 석류석의 첨가제로 사용될 수 있습니다.3. 나노홀뮴 산화물은 2μm 레이저를 방출할 수 있는 이트륨 철 알루미늄 가넷(Ho:YAG)으로 사용될 수 있으며, 2μm 레이저에 대한 인체 조직의 흡수율은 높습니다. Hd보다 거의 3배 더 높습니다. YAG0.따라서 Ho:YAG 레이저를 의료 수술에 활용하면 수술 효율과 정확도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 열 손상 부위를 더 작게 줄일 수 있다.나노홀뮴산화물 결정이 생성하는 프리빔은 과도한 열을 발생시키지 않고 지방을 제거함으로써 건강한 조직에 의한 열적 손상을 줄일 수 있다. 미국에서 나노미터 산화홀뮴 레이저를 이용한 녹내장 치료를 통해 눈의 통증을 줄일 수 있는 것으로 보고됐다. 수술.4. 자기 변형 합금 Terfenol-D에서는 합금의 포화 자화에 필요한 외부 장을 줄이기 위해 소량의 나노 크기 산화홀뮴을 첨가할 수도 있습니다.5.또한, 나노홀뮴 산화물이 도핑된 광섬유는 광섬유 레이저, 광섬유 증폭기, 광섬유 센서 등과 같은 광통신 장치를 만드는데 사용될 수 있으며, 오늘날의 빠른 광섬유 통신에서 더욱 중요한 역할을 하게 될 것이다.

나노 에르븀(III) 산화물

주요 용도는 다음과 같습니다.

1. 1550nm에서 나노미터 크기의 산화 에르븀(III)의 빛 방출은 특히 중요합니다. 왜냐하면 이 파장이 정확히 광섬유 통신의 광섬유 최소 손실이기 때문입니다.980nm 및 1480nm의 빛에 의해 여기된 후 나노미터 에르븀(III) 산화물 이온은 바닥 상태 4115/2에서 고에너지 상태 4113/2로 전이됩니다.고에너지 상태의 Er3+가 다시 바닥 상태로 전환되면 1550nm 파장의 빛을 방출합니다.석영 섬유는 다양한 파장의 빛을 전송할 수 있지만 광 감쇠율은 다양하며, 1550nm 주파수 대역은 석영 섬유 전송에서 가장 낮은 광 감쇠율(킬로미터당 0.15데시벨)을 가지며 이는 거의 하한 감쇠율에 해당합니다.따라서 1550nm의 신호광으로 광섬유 통신을 사용하면 광손실이 최소화된다.이와 같이 적절한 농도의 나노 에르븀(III) 산화물을 적절한 매트릭스에 도핑하면 증폭기는 레이저 원리에 따라 통신 시스템의 손실을 보상할 수 있습니다.따라서 1550nm 광신호를 증폭해야 하는 통신망에서 나노 에르븀(III) 산화물 도핑 광섬유 증폭기는 없어서는 안 될 광소자이다.현재 나노 에르븀(III) 산화물 도핑된 실리카 섬유 증폭기가 상용화되었습니다.쓸데없는 흡수를 피하기 위해 섬유 내 나노 에르븀(III) 산화물의 도핑량은 수십~수백ppm인 것으로 보고되고 있다.광섬유 통신의 급속한 발전은 나노 에르븀(III) 산화물의 새로운 응용 분야를 열어줄 것입니다.

2. 나노미터 에르븀(III) 산화물로 도핑된 레이저 결정과 1730nm 레이저 및 1550nm 레이저 출력은 인간의 눈에 안전하고 대기 투과 성능이 좋으며 전장에 대한 연기 침투 능력이 강하고 기밀성이 우수하며 기밀이 쉽지 않습니다. 적에게 감지되고 군사 표적을 조명할 때 큰 대비를 갖습니다.휴대용 레이저 거리측정기는 군용으로 제작되어 사람의 눈에 안전합니다.

3. 나노미터 에르븀(III) 산화물을 유리에 첨가하여 희토류 유리 레이저 재료를 만들 수 있습니다. 이는 현재 가장 큰 출력 펄스 에너지와 가장 높은 출력 전력을 갖는 고체 레이저 재료입니다.

4. 나노미터 에르븀(III) 산화물은 희토류 상향 변환 레이저 재료의 활성화 이온으로도 사용될 수 있습니다.

5. 나노미터 에르븀(III) 산화물은 안경 및 결정 유리의 탈색 및 착색에도 사용할 수 있습니다.

나노미터 이트륨 산화물(Y2O3)

나노 이트륨 산화물의 주요 용도는 다음과 같습니다. 1. 철강 및 비철 합금용 첨가제.FeCr 합금에는 일반적으로 0.5%~4%의 나노 이트륨 산화물이 포함되어 있어 이러한 스테인레스 강의 내산화성과 연성을 향상시킬 수 있습니다. MB26 합금에 나노미터 이트륨 산화물이 풍부한 혼합 희토류를 적절한 양으로 첨가한 후 합금의 포괄적인 특성이 명백히 나타났습니다. 어제 개선되어 항공기의 응력을 받는 부품에 대한 일부 중간 및 강한 알루미늄 합금을 대체할 수 있습니다.Al-Zr 합금에 소량의 나노 이트륨 산화물 희토류를 첨가하면 합금의 전도성을 향상시킬 수 있습니다.이 합금은 중국의 대부분의 와이어 공장에서 채택되었습니다.구리합금에 나노이트륨산화물을 첨가해 전도성과 기계적 강도를 향상시켰습니다.2. 나노 이트륨 산화물 6 %와 알루미늄 2 %를 함유 한 질화 규소 세라믹 소재. 엔진 부품 개발에 사용할 수 있습니다.3. 400와트 출력의 나노 네오디뮴 산화물 알루미늄 가넷 레이저 빔을 사용하여 대형 부품에 드릴링, 절단, 용접 및 기타 기계 가공을 수행합니다.4. Y-Al 가넷 단결정으로 구성된 전자현미경 스크린은 형광 휘도가 높고 산란광 흡수가 낮으며 내열성 및 기계적 내마모성이 우수합니다.5.90% 나노 가돌리늄 산화물을 함유한 고나노 이트륨 산화물 구조 합금은 항공 및 저밀도 및 높은 융점이 요구되는 기타 용도에 적용될 수 있습니다.6. 90% 나노 이트륨 산화물을 함유한 고온 양성자 전도성 물질은 높은 수소 용해도를 요구하는 연료 전지, 전해 전지 및 가스 센서 생산에 매우 중요합니다.또한 나노 이트륨 산화물은 고온 분무 저항성 재료, 원자로 연료 희석제, 영구 자석 재료 첨가제 및 전자 산업의 게터로도 사용됩니다.

상기 외에도 나노 희토류 산화물은 인체 건강 관리 및 환경 보호를 위한 의류 소재에도 사용될 수 있습니다.현재 연구 단위에서는 모두 특정 방향을 가지고 있습니다.대기 오염과 자외선은 피부 질환과 피부암에 걸리기 쉽습니다.오염 방지는 오염 물질이 옷에 달라붙는 것을 어렵게 만듭니다.보온 방지 방향에 대한 연구도 진행 중이다. 가죽은 단단하고 노화되기 쉬우므로 비오는 날 곰팡이가 생기기 가장 쉽다.나노 희토류 산화세륨을 표백하여 가죽을 부드럽게 만들어 노화와 곰팡이가 잘 생기지 않으며 착용감이 편안합니다.최근에는 나노코팅소재도 나노소재 연구의 중심이 되고 있으며, 주요 연구는 기능성 코팅에 집중되어 있습니다.미국의 80nm Y2O3는 적외선 차폐 코팅으로 사용할 수 있습니다. 열 반사 효율이 매우 높습니다.CeO2는 굴절률이 높고 안정성이 높습니다.나노 희토류 이트륨 산화물, 나노 란탄 산화물 및 나노 산화 세륨 분말을 코팅에 첨가하면 외벽 코팅이 햇빛과 자외선에 노출되기 때문에 쉽게 노화되고 떨어지기 때문에 외벽이 노화에 저항할 수 있습니다. 장기간에 걸쳐 산화세륨과 산화이트륨을 첨가하여 자외선에 대한 저항력을 갖게 되었습니다. 또한, 입자 크기가 매우 작고, 나노 산화세륨을 자외선 흡수제로 사용하여 플라스틱의 노화 방지에 활용이 기대됩니다. 자외선 조사로 인한 제품, 탱크, 자동차, 선박, 석유 저장 탱크 등은 옥외 대형 광고판을 가장 잘 보호하고 내부 벽 코팅의 곰팡이, 습기 및 오염을 방지할 수 있습니다.입자 크기가 작기 때문에 먼지가 벽에 잘 붙지 않으며 물로 닦아도 됩니다.나노 희토류 산화물의 용도는 아직 더 많이 연구되고 개발되어야 하며, 앞으로 더욱 빛나는 미래가 있기를 진심으로 바랍니다.