Lutetium oxideay isang promising refractory material dahil sa mataas na temperature resistance, corrosion resistance, at mababang phonon energy.Bilang karagdagan, dahil sa pagiging homogenous nito, walang phase transition sa ibaba ng melting point, at mataas na structural tolerance, ito ay gumaganap ng mahalagang papel sa catalytic na materyales, magnetic na materyales, optical glass, laser, electronics, luminescence, superconductivity, at high-energy radiation. pagtuklas.Kung ikukumpara sa mga tradisyonal na anyo ng materyal,lutetium oxideAng mga hibla na materyales ay nagpapakita ng mga pakinabang tulad ng napakalakas na kakayahang umangkop, mas mataas na limitasyon ng pinsala sa laser, at mas malawak na bandwidth ng paghahatid.Mayroon silang malawak na mga prospect ng aplikasyon sa larangan ng high-energy lasers at high-temperature structural materials.Gayunpaman, ang diameter ng mahabalutetium oxideang mga hibla na nakuha sa pamamagitan ng mga tradisyonal na pamamaraan ay kadalasang mas malaki (>75 μm) Ang flexibility ay medyo mahirap, at walang mga ulat ng mataas na pagganaplutetium oxidetuloy-tuloy na mga hibla.Para sa kadahilanang ito, ginamit ni Propesor Zhu Luyi at iba pa mula sa Shandong Universitylutetiumna naglalaman ng mga organic polymers (PALu) bilang mga precursor, na sinamahan ng dry spinning at mga kasunod na proseso ng heat treatment, upang masira ang bottleneck ng paghahanda ng high-strength at fine-diameter flexible lutetium oxide na tuloy-tuloy na fibers, at makamit ang nakokontrol na paghahanda ng mataas na pagganaplutetium oxidetuloy-tuloy na mga hibla.
Figure 1 Dry spinning process ng tuloy-tuloylutetium oxidemga hibla
Nakatuon ang gawaing ito sa pinsala sa istruktura ng mga precursor fibers sa panahon ng proseso ng ceramic.Simula sa regulasyon ng precursor decomposition form, iminungkahi ang isang makabagong paraan ng pressure assisted water vapor pretreatment.Sa pamamagitan ng pagsasaayos ng temperatura ng pretreatment upang alisin ang mga organikong ligand sa anyo ng mga molekula, ang pinsala sa istraktura ng hibla sa panahon ng proseso ng seramik ay lubos na naiiwasan, sa gayon ay tinitiyak ang pagpapatuloy nglutetium oxidemga hibla.Nagpapakita ng mahusay na mga katangian ng mekanikal.Natuklasan ng pananaliksik na sa mas mababang mga temperatura ng pre-treatment, ang mga precursor ay mas malamang na sumailalim sa mga reaksyon ng hydrolysis, na nagiging sanhi ng mga wrinkles sa ibabaw sa mga fibers, na humahantong sa mas maraming mga bitak sa ibabaw ng mga ceramic fibers at direktang pulverization sa antas ng macro;Ang isang mas mataas na temperatura ng pre-treatment ay magiging sanhi ng pag-kristal nang direkta sa precursorlutetium oxide, na nagiging sanhi ng hindi pantay na istraktura ng hibla, na nagreresulta sa mas malawak na hibla ng brittleness at mas maikling haba;Pagkatapos ng pre-treatment sa 145 ℃, ang istraktura ng hibla ay siksik at ang ibabaw ay medyo makinis.Pagkatapos ng mataas na temperatura init paggamot, isang macroscopic halos transparent tuloy-tuloylutetium oxideang hibla na may diameter na halos 40 ay matagumpay na nakuha μ M.
Figure 2 Optical na mga larawan at SEM na mga imahe ng mga preprocessed precursor fibers.Temperatura ng pretreatment: (a, d, g) 135 ℃, (b, e, h) 145 ℃, (c, f, i) 155 ℃
Figure 3 Optical na larawan ng tuloy-tuloylutetium oxidefibers pagkatapos ng ceramic treatment.Temperatura ng pretreatment: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃
Figure 4: (a) XRD spectrum, (b) optical microscope na mga larawan, (c) thermal stability at microstructure ng tuluy-tuloylutetium oxidefibers pagkatapos ng mataas na temperatura na paggamot.Temperatura ng heat treatment: (d, g) 1100 ℃, (e, h) 1200 ℃, (f, i) 1300 ℃
Bilang karagdagan, ang gawaing ito ay nag-uulat sa unang pagkakataon ng tensile strength, elastic modulus, flexibility, at temperature resistance ng tuluy-tuloy.lutetium oxidemga hibla.Ang single filament tensile strength ay 345.33-373.23 MPa, ang elastic modulus ay 27.71-31.55 GPa, at ang ultimate curvature radius ay 3.5-4.5 mm.Kahit na pagkatapos ng paggamot sa init sa 1300 ℃, walang makabuluhang pagbaba sa mga mekanikal na katangian ng mga hibla, na ganap na nagpapatunay na ang paglaban sa temperatura ng tuluy-tuloylutetium oxideang mga hibla na inihanda sa gawaing ito ay hindi bababa sa 1300 ℃.
Figure 5 Mga mekanikal na katangian ng tuluy-tuloylutetium oxidemga hibla.(a) Stress-strain curve, (b) tensile strength, (c) elastic modulus, (df) ultimate curvature radius.Temperatura ng heat treatment: (d) 1100 ℃, (e) 1200 ℃, (f) 1300 ℃
Ang gawaing ito ay hindi lamang nagtataguyod ng aplikasyon at pagbuo nglutetium oxidesa mataas na temperatura na mga materyales sa istruktura, mga laser na may mataas na enerhiya, at iba pang mga larangan, ngunit nagbibigay din ng mga bagong ideya para sa paghahanda ng mga tuluy-tuloy na fibers ng high-performance na oxide
Oras ng post: Nob-09-2023