Ôxít Lutetilà vật liệu chịu lửa đầy hứa hẹn nhờ khả năng chịu nhiệt độ cao, chống ăn mòn và năng lượng phonon thấp.Ngoài ra, do tính chất đồng nhất, không có sự chuyển pha dưới điểm nóng chảy và dung sai cấu trúc cao, nó đóng vai trò quan trọng trong vật liệu xúc tác, vật liệu từ tính, thủy tinh quang học, laser, điện tử, phát quang, siêu dẫn và bức xạ năng lượng cao. phát hiện.So với các dạng vật chất truyền thống,oxit lutetiVật liệu sợi thể hiện những ưu điểm như tính linh hoạt cực cao, ngưỡng sát thương của tia laser cao hơn và băng thông truyền rộng hơn.Chúng có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực laser năng lượng cao và vật liệu kết cấu nhiệt độ cao.Tuy nhiên, đường kính dàioxit lutetisợi thu được bằng phương pháp truyền thống thường lớn hơn (>75 μ m) Độ linh hoạt tương đối kém và chưa có báo cáo về hiệu suất caooxit lutetisợi liên tục.Vì lý do này, Giáo sư Zhu Luyi và những người khác từ Đại học Sơn Đông đã sử dụnglutetichứa polyme hữu cơ (PALu) làm tiền chất, kết hợp với kéo sợi khô và các quy trình xử lý nhiệt tiếp theo, để vượt qua nút thắt trong việc chuẩn bị sợi liên tục lutetium oxit linh hoạt có đường kính nhỏ và cường độ cao, đồng thời đạt được sự chuẩn bị có thể kiểm soát được của hiệu suất caooxit lutetisợi liên tục.
Hình 1 Quy trình kéo sợi khô liên tụcoxit lutetisợi
Công việc này tập trung vào sự phá hủy cấu trúc của các sợi tiền chất trong quá trình chế tạo gốm.Bắt đầu từ việc điều chỉnh dạng phân hủy tiền chất, một phương pháp cải tiến về tiền xử lý hơi nước có hỗ trợ áp suất đã được đề xuất.Bằng cách điều chỉnh nhiệt độ tiền xử lý để loại bỏ các phối tử hữu cơ dưới dạng phân tử, tránh được sự hư hỏng cấu trúc sợi trong quá trình xử lý gốm, từ đó đảm bảo tính liên tục của quá trình sản xuất.oxit lutetisợi.Thể hiện tính chất cơ học tuyệt vời.Nghiên cứu đã phát hiện ra rằng ở nhiệt độ tiền xử lý thấp hơn, các tiền chất có nhiều khả năng trải qua các phản ứng thủy phân hơn, gây ra các nếp nhăn trên bề mặt sợi, dẫn đến nhiều vết nứt hơn trên bề mặt sợi gốm và quá trình nghiền thành bột trực tiếp ở cấp độ vĩ mô;Nhiệt độ tiền xử lý cao hơn sẽ làm cho tiền chất kết tinh trực tiếp thànhoxit luteti, khiến cấu trúc sợi không đồng đều, dẫn đến độ giòn của sợi lớn hơn và chiều dài ngắn hơn;Sau khi xử lý trước ở 145oC, cấu trúc sợi dày đặc và bề mặt tương đối mịn.Sau khi xử lý nhiệt ở nhiệt độ cao, một chất liên tục gần như trong suốt vĩ môoxit lutetisợi có đường kính khoảng 40 đã thu được thành công μ M.
Hình 2 Ảnh quang học và ảnh SEM của các sợi tiền xử lý trước.Nhiệt độ tiền xử lý: (a, d, g) 135oC, (b, e, h) 145oC, (c, f, i) 155oC
Hình 3 Ảnh quang học liên tụcoxit lutetisợi sau khi xử lý gốm.Nhiệt độ tiền xử lý: (a) 135oC, (b) 145oC
Hình 4: (a) Phổ XRD, (b) ảnh kính hiển vi quang học, (c) độ ổn định nhiệt và cấu trúc vi mô liên tụcoxit lutetisợi sau khi xử lý ở nhiệt độ cao.Nhiệt độ xử lý nhiệt: (d, g) 1100oC, (e, h) 1200oC, (f, i) 1300oC
Ngoài ra, công trình này lần đầu tiên báo cáo độ bền kéo, mô đun đàn hồi, tính linh hoạt và khả năng chịu nhiệt độ liên tụcoxit lutetisợi.Độ bền kéo của sợi đơn là 345,33-373,23 MPa, mô đun đàn hồi là 27,71-31,55 GPa và bán kính cong cuối cùng là 3,5-4,5 mm.Ngay cả sau khi xử lý nhiệt ở 1300oC, tính chất cơ học của sợi không giảm đáng kể, điều này chứng tỏ đầy đủ rằng khả năng chịu nhiệt độ của sợi liên tụcoxit lutetisợi được chuẩn bị trong công việc này không ít hơn 1300oC.
Hình 5 Tính chất cơ học của liên tụcoxit lutetisợi.(a) Đường cong ứng suất-biến dạng, (b) độ bền kéo, (c) mô đun đàn hồi, (df) bán kính cong tới hạn.Nhiệt độ xử lý nhiệt: (d) 1100oC, (e) 1200oC, (f) 1300oC
Công việc này không chỉ thúc đẩy việc ứng dụng và phát triển cácoxit lutetitrong các vật liệu kết cấu nhiệt độ cao, laser năng lượng cao và các lĩnh vực khác, mà còn cung cấp những ý tưởng mới cho việc điều chế sợi liên tục oxit hiệu suất cao
Thời gian đăng: Nov-09-2023