Kuru eğirme temelli esnek yüksek mukavemetli lutetium oksit sürekli liflerin hazırlanması

Lutetium oksityüksek sıcaklık direnci, korozyon direnci ve düşük fonon enerjisi nedeniyle umut verici bir refrakter malzemedir. Ek olarak, homojen doğası, erime noktasının altında faz geçişi ve yüksek yapısal tolerans nedeniyle, katalitik materyaller, manyetik malzemeler, optik cam, lazer, elektronik, lüminesans, süper iletkenlik ve yüksek enerjili radyasyon tespitinde önemli bir rol oynar. Geleneksel malzeme formlarıyla karşılaştırıldığında,lutetium oksitFiber malzemeler, ultra güçlü esneklik, daha yüksek lazer hasar eşiği ve daha geniş şanzıman bant genişliği gibi avantajlar sergiler. Yüksek enerjili lazerler ve yüksek sıcaklık yapısal malzemeler alanlarında geniş uygulama beklentileri vardır. Ancak uzun çapılutetium oksitGeleneksel yöntemlerle elde edilen lifler genellikle daha büyüktür (> 75 μ m) esneklik nispeten zayıftır ve yüksek performanslı bir rapor yokturlutetium oksitsürekli lifler. Bu nedenle, Profesör Zhu Luyi ve Shandong Üniversitesi'nden diğerlerilutetyumkuru eğirme ve müteakip ısıl işlem süreçleri ile birleştirildiğinde, yüksek mukavemetli ve ince çaplı esnek lutetium oksit sürekli liflerinin hazırlanması ve yüksek performanslı olarak kontrol edilebilir bir şekilde hazırlanmasını sağlamak için organik polimerler (palu), kuru eğirme ve sonraki ısıl işlem süreçleri ile birleştirildiğinde,lutetium oksitsürekli lifler.

Şekil 1 Sürekli'nin kuru eğirme işlemilutetium oksitlifler

Bu çalışma, seramik işlem sırasında öncü liflerin yapısal hasarına odaklanmaktadır. Önceki ayrışma formunun düzenlenmesinden başlayarak, basınç destekli su buharı ön işleminin yenilikçi bir yöntemi önerilmektedir. Organik ligandları moleküller şeklinde uzaklaştırmak için ön tedavi sıcaklığını ayarlayarak, seramik işlem sırasında lif yapısına verilen hasar büyük ölçüde önlenir, böylece sürekliliğini sağlar.lutetium oksitlifler. Mükemmel mekanik özellikler sergiliyor. Araştırmalar, daha düşük tedavi öncesi sıcaklıklarda, öncüllerin hidroliz reaksiyonlarına girme olasılığının daha yüksek olduğunu ve liflerde yüzey kırışıklıklarına neden olduğunu ve seramik liflerin yüzeyinde daha fazla çatlaka ve makro seviyesinde doğrudan tozlaşmaya yol açtığını; Daha yüksek bir ön tedavi sıcaklığı, öncülün doğrudan kristalleşmesine neden olacaktır.lutetium oksit, eşit olmayan lif yapısına neden olmak, daha fazla lif kırıcı ve daha kısa uzunluk ile sonuçlanır; 145 ℃ 'de ön işlemden sonra, fiber yapı yoğundur ve yüzey nispeten pürüzsüzdür. Yüksek sıcaklıkta ısıl işlemden sonra, makroskopik neredeyse şeffaf bir süreklilutetium oksitÇapı yaklaşık 40 olan lif başarıyla μ M elde edildi.

Şekil 2 Önceden işlenmiş öncü liflerin optik fotoğrafları ve SEM görüntüleri. Ön tedavi sıcaklığı: (a, d, g) 135 ℃, (b, e, h) 145 ℃, (c, f, i) 155 ℃

Şekil 3 Sürekli Optik Fotoğraflutetium oksitSeramik tedaviden sonra lifler. Ön tedavi sıcaklığı: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃

Şekil 4: (a) XRD spektrumu, (b) optik mikroskop fotoğrafları, (c) Termal stabilite ve süreklilutetium oksitYüksek sıcaklık tedavisinden sonra lifler. Isı işlem sıcaklığı: (d, g) 1100 ℃, (e, h) 1200 ℃, (f, i) 1300 ℃

Buna ek olarak, bu çalışma, gerilme mukavemeti, elastik modül, esneklik ve sürekli olarak sıcaklık direncini ilk kez rapor ederlutetium oksitlifler. Tek filament gerilme mukavemeti 345.33-373.23 MPa, elastik modül 27.71-31.55 GPA'dır ve nihai eğrilik yarıçapı 3,5-4.5 mm'dir. 1300 ℃ 'de ısıl işlemden sonra bile, liflerin mekanik özelliklerinde önemli bir azalma yoktu, bu da sürekli olanın sıcaklık direncininlutetium oksitBu çalışmada hazırlanan lifler 1300'den az değildir.

Şekil 5 Sürekli'nin mekanik özelliklerilutetium oksitlifler. (a) Stres-gerinim eğrisi, (b) gerilme mukavemeti, (c) elastik modül, (df) nihai eğrilik yarıçapı. Isı işlem sıcaklığı: (d) 1100 ℃, (e) 1200 ℃, (f) 1300 ℃

Bu çalışma sadece başvurusunu ve geliştirilmesini teşvik etmekle kalmaz.lutetium oksitYüksek sıcaklıklı yapısal malzemelerde, yüksek enerjili lazerlerde ve diğer alanlarda, aynı zamanda yüksek performanslı oksit sürekli liflerin hazırlanması için yeni fikirler sunar.

 


Gönderme Zamanı: Kasım-09-2023