Lutetium oksidaadalah bahan refraktori yang menjanjikan kerana rintangan suhu tinggi, rintangan kakisan, dan tenaga fonon yang rendah.Di samping itu, kerana sifatnya yang homogen, tiada peralihan fasa di bawah takat lebur, dan toleransi struktur yang tinggi, ia memainkan peranan penting dalam bahan pemangkin, bahan magnet, kaca optik, laser, elektronik, luminescence, superkonduktiviti, dan sinaran tenaga tinggi. pengesanan.Berbanding dengan bentuk bahan tradisional,lutetium oksidabahan gentian mempamerkan kelebihan seperti fleksibiliti ultra-kuat, ambang kerosakan laser yang lebih tinggi, dan lebar jalur penghantaran yang lebih luas.Mereka mempunyai prospek aplikasi yang luas dalam bidang laser tenaga tinggi dan bahan struktur suhu tinggi.Walau bagaimanapun, diameter panjanglutetium oksidagentian yang diperoleh dengan kaedah tradisional selalunya lebih besar (>75 μ m) Fleksibilitinya agak lemah, dan tiada laporan prestasi tinggilutetium oksidagentian berterusan.Atas sebab ini, Profesor Zhu Luyi dan orang lain dari Universiti Shandong menggunakanlutetiummengandungi polimer organik (PALu) sebagai prekursor, digabungkan dengan pemintalan kering dan proses rawatan haba seterusnya, untuk memecahkan kesesakan penyediaan gentian berterusan lutetium oksida fleksibel berkekuatan tinggi dan berdiameter halus, dan mencapai penyediaan berprestasi tinggi yang boleh dikawal.lutetium oksidagentian berterusan.
Rajah 1 Proses berputar kering berterusanlutetium oksidagentian
Kerja ini memberi tumpuan kepada kerosakan struktur gentian prekursor semasa proses seramik.Bermula daripada peraturan bentuk penguraian prekursor, kaedah inovatif prarawatan wap air berbantukan tekanan dicadangkan.Dengan melaraskan suhu prarawatan untuk mengeluarkan ligan organik dalam bentuk molekul, kerosakan pada struktur gentian semasa proses seramik sangat dielakkan, dengan itu memastikan kesinambunganlutetium oksidagentian.Mempamerkan sifat mekanikal yang sangat baik.Penyelidikan telah mendapati bahawa pada suhu pra-rawatan yang lebih rendah, prekursor lebih berkemungkinan menjalani tindak balas hidrolisis, menyebabkan kedutan permukaan pada gentian, yang membawa kepada lebih banyak keretakan pada permukaan gentian seramik dan penumbuk langsung pada peringkat makro;Suhu pra-rawatan yang lebih tinggi akan menyebabkan prekursor menghablur terus ke dalamlutetium oksida, menyebabkan struktur gentian tidak sekata, mengakibatkan kerapuhan gentian yang lebih besar dan panjang yang lebih pendek;Selepas pra-rawatan pada 145 ℃, struktur gentian adalah padat dan permukaannya agak licin.Selepas rawatan haba suhu tinggi, makroskopik hampir telus berterusanlutetium oksidagentian dengan diameter kira-kira 40 berjaya diperolehi μ M.
Rajah 2 Foto optik dan imej SEM gentian prekursor yang telah diproses.Suhu prarawatan: (a, d, g) 135 ℃, (b, e, h) 145 ℃, (c, f, i) 155 ℃
Rajah 3 Foto optik berterusanlutetium oksidagentian selepas rawatan seramik.Suhu prarawatan: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃
Rajah 4: (a) Spektrum XRD, (b) foto mikroskop optik, (c) kestabilan terma dan struktur mikro berterusanlutetium oksidagentian selepas rawatan suhu tinggi.Suhu rawatan haba: (d, g) 1100 ℃, (e, h) 1200 ℃, (f, i) 1300 ℃
Di samping itu, kerja ini melaporkan buat kali pertama kekuatan tegangan, modulus anjal, kelenturan dan rintangan suhu berterusanlutetium oksidagentian.Kekuatan tegangan filamen tunggal ialah 345.33-373.23 MPa, modulus elastik ialah 27.71-31.55 GPa, dan jejari kelengkungan muktamad ialah 3.5-4.5 mm.Walaupun selepas rawatan haba pada 1300 ℃, tiada penurunan ketara dalam sifat mekanikal gentian, yang sepenuhnya membuktikan bahawa rintangan suhu berterusanlutetium oksidagentian yang disediakan dalam kerja ini tidak kurang daripada 1300 ℃.
Rajah 5 Sifat mekanikal selanjarlutetium oksidagentian.(a) Lengkung tegasan-terikan, (b) kekuatan tegangan, (c) modulus kenyal, (df) jejari kelengkungan muktamad.Suhu rawatan haba: (d) 1100 ℃, (e) 1200 ℃, (f) 1300 ℃
Kerja ini bukan sahaja menggalakkan aplikasi dan pembangunanlutetium oksidadalam bahan struktur suhu tinggi, laser tenaga tinggi, dan bidang lain, tetapi juga menyediakan idea baharu untuk penyediaan gentian berterusan oksida berprestasi tinggi
Masa siaran: Nov-09-2023