Komponime të rëndësishme të tokës së rrallë: Cilat janë përdorimet e pluhurit të oksidit të ittriumit?
Toka e rrallë është një burim strategjik jashtëzakonisht i rëndësishëm dhe ka një rol të pazëvendësueshëm në prodhimin industrial.Xhami i automobilave, rezonanca magnetike bërthamore, fibra optike, ekrani me kristal të lëngshëm, etj janë të pandashme nga shtimi i tokës së rrallë.Midis tyre, ittriumi (Y) është një nga elementët metalikë të rrallë të tokës dhe është një lloj metali gri.Megjithatë, për shkak të përmbajtjes së tij të lartë në koren e tokës, çmimi është relativisht i lirë dhe përdoret gjerësisht. Në prodhimin aktual shoqëror, përdoret kryesisht në gjendjen e lidhjes së itrit dhe oksidit të itrit.
Metal ittrium
Midis tyre, oksidi i ittriumit (Y2O3) është përbërësi më i rëndësishëm i itriumit.Është i patretshëm në ujë dhe alkali, i tretshëm në acid dhe ka pamjen e pluhurit të bardhë kristalor (struktura kristalore i përket sistemit kub).Ka qëndrueshmëri kimike shumë të mirë dhe është në vakum.Paqëndrueshmëri e ulët, rezistencë e lartë ndaj nxehtësisë, rezistencë ndaj korrozionit, dielektrikë e lartë, transparencë (infra të kuqe) dhe avantazhe të tjera, kështu që është aplikuar në shumë fusha.Cilat janë ato specifike? Le t'i hedhim një sy.
Struktura kristalore e oksidit të ittriumit
01 Sinteza e pluhurit të zirkonisë së stabilizuar me ittrium.Ndryshimet e mëposhtme të fazës do të ndodhin gjatë ftohjes së ZrO2 të pastër nga temperatura e lartë në temperaturën e dhomës: faza kubike (c) → faza tetragonale (t) → faza monoklinike (m), ku t do të ndodhë në 1150°C → ndryshim fazor m. shoqëruar me një zgjerim vëllimor prej rreth 5%.Megjithatë, nëse pika e tranzicionit të fazës t→m të ZrO2 stabilizohet në temperaturën e dhomës, tranzicioni i fazës t→m nxitet nga stresi gjatë ngarkimit. Për shkak të efektit të vëllimit të krijuar nga ndryshimi i fazës, një sasi e madhe e energjisë së thyerjes absorbohet , në mënyrë që materiali të shfaqë një energji anormalisht të lartë thyerjeje, në mënyrë që materiali të shfaqë një rezistencë anormalisht të lartë ndaj thyerjes, duke rezultuar në rezistencë të transformimit të fazës dhe rezistencë të lartë dhe rezistencë të lartë ndaj konsumit.seksi.
Për të arritur forcimin e ndryshimit të fazës së qeramikës së zirkonit, duhet të shtohet një stabilizues i caktuar dhe në kushte të caktuara pjekjeje, meta-stabilizimi stabil fazor-tetragonal me temperaturë të lartë në temperaturën e dhomës, përfton një fazë tetragonale që mund të transformohet në fazë në temperaturën e dhomës. .Është efekti stabilizues i stabilizuesve në zirkon.Y2O3 është stabilizuesi më i hulumtuar i oksidit të zirkonit deri më tani. Materiali i sinterizuar Y-TZP ka veti të shkëlqyera mekanike në temperaturën e dhomës, forcë të lartë, rezistencë të mirë ndaj thyerjes dhe madhësia e kokrrizave të materialit në kolektivin e tij është e vogël dhe uniforme, kështu që ka tërhoqi më shumë vëmendje.02 Mjetet ndihmëse për sinterjen Përbërja e shumë qeramikave speciale kërkon pjesëmarrjen e mjeteve ndihmëse për sinterim.Roli i mjeteve ndihmëse për sinterim në përgjithësi mund të ndahet në pjesët e mëposhtme: formimi i një solucioni të ngurtë me sinterin; Parandalimi i transformimit të formës kristalore;pengojnë rritjen e kokrrave të kristalit;prodhojnë fazë të lëngshme.Për shembull, në shkrirjen e aluminit, oksidi i magnezit MgO shpesh shtohet si stabilizues i mikrostrukturës gjatë procesit të sinterimit.Mund të rafinojë kokrrat, të zvogëlojë shumë diferencën në energjinë kufitare të kokrrizave, të dobësojë anizotropinë e rritjes së kokrrave dhe të pengojë rritjen e ndërprerë të kokrrave.Meqenëse MgO është shumë e paqëndrueshme në temperatura të larta, për të arritur rezultate të mira, oksidi i ittriumit shpesh përzihet me MgO.Y2O3 mund të rafinojë kokrrat e kristalit dhe të nxisë densifikimin e sinterimit.03YAG pluhur sintetik i aluminit të ittriumit (Y3Al5O12) është një përbërje e krijuar nga njeriu, pa minerale natyrale, pa ngjyrë, fortësia e Mohs mund të arrijë 8.5, pika e shkrirjes 1950 ℃, e patretshme në acid sulfurik, acid klorhidrik, acid nitrik, acid fluorik, etj. Metoda e fazës së ngurtë me temperaturë të lartë është një metodë tradicionale për përgatitjen e pluhurit YAG. Sipas raportit të marrë në diagramin e fazës binare të oksidit të ittriumit dhe oksidit të aluminit, të dy pluhurat përzihen dhe piqen në temperaturë të lartë, dhe pluhuri YAG formohet përmes lëndës së ngurtë. -reaksioni fazor ndërmjet oksideve.Në kushte të temperaturës së lartë, në reaksionin e aluminit dhe oksidit të ittriumit, fillimisht do të formohen mezofazat YAM dhe YAP dhe në fund do të formohen YAG.
Metoda e fazës së ngurtë me temperaturë të lartë për përgatitjen e pluhurit YAG ka shumë aplikime.Për shembull, madhësia e lidhjes Al-O është e vogël dhe energjia e lidhjes është e lartë.Nën ndikimin e elektroneve, performanca optike mbahet e qëndrueshme dhe futja e elementeve të tokës së rrallë mund të përmirësojë ndjeshëm performancën e lumineshencës së fosforit. Dhe YAG mund të bëhet fosfor duke dopinguar me jonet e tokës të rralla trevalente si Ce3+ dhe Eu3+.Për më tepër, kristali YAG ka transparencë të mirë, veti fizike dhe kimike shumë të qëndrueshme, forcë të lartë mekanike dhe rezistencë të mirë të zvarritjes termike.Është një material kristal lazer me një gamë të gjerë aplikimesh dhe performancë ideale.
YAG kristal 04 oksidi i ittriumit transparent qeramik ka qenë gjithmonë fokusi i kërkimit në fushën e qeramikës transparente.I përket sistemit kristal kub dhe ka vetitë optike izotropike të secilit aks.Krahasuar me anizotropinë e aluminit transparent, imazhi është më pak i shtrembëruar, kështu që gradualisht, ai është vlerësuar dhe zhvilluar nga lente të nivelit të lartë ose dritare optike ushtarake.Karakteristikat kryesore të vetive fizike dhe kimike të tij janë: ① Pika e lartë e shkrirjes, Stabiliteti kimik dhe fotokimik është i mirë, dhe diapazoni i transparencës optike është i gjerë (0.23~8.0μm);②Në 1050nm, indeksi i tij i thyerjes është aq i lartë sa 1.89, gjë që e bën atë të ketë një transmetim teorik prej më shumë se 80%;③Y2O3 ka mjaftueshëm për të akomoduar shumicën. Hendeku i brezit nga brezi më i madh i përçueshmërisë në brezin e valencës së nivelit të emetimit të joneve të tokës së rrallë trivalente mund të përshtatet në mënyrë efektive nga dopingu i joneve të tokës së rrallë. Në mënyrë që të realizohet shumë-funksionalizimi i aplikimit të tij ;④Energjia e fononit është e ulët dhe frekuenca maksimale e ndërprerjes së fononit është rreth 550cm-1.Energjia e ulët e fononit mund të shtypë probabilitetin e tranzicionit jo-rrezatues, të rrisë probabilitetin e tranzicionit të rrezatimit dhe të përmirësojë efikasitetin kuantik të luminescencës;⑤Përçueshmëri e lartë termike, rreth 13.6W/(m·K), përçueshmëri e lartë termike është jashtëzakonisht
i rëndësishëm për të si material i ngurtë mesatar lazer.
Qeramika transparente me oksid ittriumi e zhvilluar nga kompania japoneze Kamishima Chemical
Pika e shkrirjes së Y2O3 është rreth 2690℃, dhe temperatura e shkrirjes në temperaturën e dhomës është rreth 1700~1800℃.Për të bërë qeramikë që transmetojnë dritë, është mirë të përdorni presim dhe sinterim të nxehtë.Për shkak të vetive të shkëlqyera fizike dhe kimike, qeramika transparente Y2O3 përdoret gjerësisht dhe potencialisht zhvillohet, duke përfshirë: dritaret dhe kupolat infra të kuqe të raketave, thjerrëzat e dukshme dhe infra të kuqe, llambat e shkarkimit të gazit me presion të lartë, scintilatorët qeramikë, lazerët qeramikë dhe fusha të tjera
Koha e postimit: Nëntor-25-2021