Oxid de lutetiueste un material refractar promițător datorită rezistenței sale la temperatură ridicată, rezistenței la coroziune și energiei fononice scăzute. În plus, datorită naturii sale omogene, nici o tranziție de fază sub punctul de topire și toleranța structurală ridicată, joacă un rol important în materiale catalitice, materiale magnetice, sticlă optică, laser, electronică, luminiscență, superconductivitate și detecție de radiații de înaltă energie. În comparație cu formele materiale tradiționale,Oxid de lutetiuMaterialele cu fibre prezintă avantaje, cum ar fi flexibilitatea ultra-puternică, un prag mai mare de deteriorare a laserului și lățimea de bandă de transmisie mai largă. Au perspective largi de aplicare în domeniile laserelor cu energie mare și a materialelor structurale la temperaturi ridicate. Cu toate acestea, diametrul lungOxid de lutetiuFibrele obținute prin metode tradiționale sunt adesea mai mari (> 75 μm) flexibilitatea este relativ slabă și nu au existat rapoarte de performanță de înaltă performanțăOxid de lutetiuFibre continue. Din acest motiv, au folosit profesorul Zhu Luyi și alții de la Universitatea ShandongLutetumcare conține polimeri organici (PALU) ca precursori, combinați cu filarea uscată și procesele ulterioare de tratare termică, pentru a se rupe prin blocajul de a prepara fibre continue de oxid de lutetiu flexibil cu un diametru fin și obțineți o preparare controlabilă de înaltă performanță de înaltă performanțăOxid de lutetiuFibre continue.
Figura 1 Procesul de filare uscată a continuuOxid de lutetiufibre
Această lucrare se concentrează pe deteriorarea structurală a fibrelor precursoare în timpul procesului ceramic. Pornind de la reglarea formei de descompunere a precursorului, este propusă o metodă inovatoare de pretratare a vaporilor de apă asistată de presiune. Prin reglarea temperaturii de pretratare pentru a îndepărta liganzii organici sub formă de molecule, este foarte evitată deteriorarea structurii fibrelor în timpul procesului ceramicOxid de lutetiufibre. Prezentând proprietăți mecanice excelente. Cercetările au descoperit că la temperaturi mai mici de pre-tratament, precursorii sunt mai susceptibili să sufere reacții de hidroliză, provocând riduri de suprafață pe fibre, ceea ce duce la mai multe fisuri pe suprafața fibrelor ceramice și pulverizarea directă la nivelul macro; O temperatură mai mare de pretratare va determina precursorul să se cristalizeze direct înOxid de lutetiu, provocând o structură de fibre inegale, ceea ce duce la o fragilitate mai mare cu fibre și o lungime mai scurtă; După pre-tratament la 145 ℃, structura fibrei este densă, iar suprafața este relativ netedă. După un tratament termic la temperatură ridicată, un macroscopic aproape transparent continuuOxid de lutetiuFibra cu un diametru de aproximativ 40 a fost obținută cu succes μ M.
Figura 2 Fotografii optice și imagini SEM ale fibrelor precursoare preprocesate. Temperatura de pretratare: (A, D, G) 135 ℃, (B, E, H) 145 ℃, (C, F, I) 155 ℃
Figura 3 Fotografie optică a continuuOxid de lutetiufibre după tratament ceramic. Temperatura de pretratare: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃
Figura 4: (a) Spectrul XRD, (b) Fotografii la microscop optic, (c) Stabilitatea termică și microstructura continuăOxid de lutetiuFibre după tratament la temperatură ridicată. Temperatura de tratare termică: (D, G) 1100 ℃, (E, H) 1200 ℃, (F, I) 1300 ℃
În plus, această lucrare raportează pentru prima dată rezistența la tracțiune, modulul elastic, flexibilitatea și rezistența la temperatură a continuuOxid de lutetiufibre. Rezistența la tracțiune a filamentului este 345.33-373.23 MPa, modulul elastic este 27,71-31,55 GPa, iar raza de curbură finală este de 3,5-4,5 mm. Chiar și după tratarea termică la 1300 ℃, nu a existat nicio scădere semnificativă a proprietăților mecanice ale fibrelor, ceea ce dovedește pe deplin că rezistența la temperatură a continuuOxid de lutetiuFibrele pregătite în această lucrare nu sunt mai mici de 1300 ℃.
Figura 5 Proprietăți mecanice ale continuuOxid de lutetiufibre. (a) curba tensiunii-tulpină, (b) rezistența la tracțiune, (c) modulul elastic, (df) raza de curbură finală. Temperatura de tratare termică: (d) 1100 ℃, (e) 1200 ℃, (f) 1300 ℃
Această lucrare nu numai că promovează aplicarea și dezvoltareaOxid de lutetiuÎn materiale structurale la temperaturi înalte, lasere cu energie mare și alte câmpuri, dar oferă și idei noi pentru prepararea fibrelor continue de oxid de înaltă performanță
Timpul post: 09-2023 nov