Lutetiumoksiedis 'n belowende vuurvaste materiaal as gevolg van sy hoë temperatuur weerstand, korrosie weerstand, en lae fonon energie. Daarbenewens, as gevolg van sy homogene aard, geen fase-oorgang onder die smeltpunt en hoë strukturele toleransie, speel dit 'n belangrike rol in katalitiese materiale, magnetiese materiale, optiese glas, laser, elektronika, luminesensie, supergeleiding en hoë-energie bestraling opsporing. In vergelyking met tradisionele materiële vorme,lutetiumoksiedveselmateriaal vertoon voordele soos ultrasterk buigsaamheid, hoër laserskadedrempel en groter transmissiebandwydte. Hulle het wye toepassingsvooruitsigte op die gebied van hoë-energie lasers en hoë-temperatuur strukturele materiale. Maar die deursnee van lanklutetiumoksiedvesels verkry deur tradisionele metodes is dikwels groter (>75 μ m) Die buigsaamheid is relatief swak, en daar was geen verslae van hoë werkverrigtinglutetiumoksiedaaneenlopende vesels. Om hierdie rede het professor Zhu Luyi en ander van die Shandong Universiteit gebruiklutetiumwat organiese polimere (PALu) as voorlopers bevat, gekombineer met droë spin en daaropvolgende hittebehandelingsprosesse, om deur die bottelnek van die voorbereiding van hoësterkte en fyn deursnee buigsame lutetiumoksied aaneenlopende vesels te breek, en beheerbare voorbereiding van hoë werkverrigting te bereik.lutetiumoksiedaaneenlopende vesels.
Figuur 1 Droë spin proses van deurlopendelutetiumoksiedvesels
Hierdie werk fokus op die strukturele skade van voorlopervesels tydens die keramiekproses. Vanaf die regulering van voorloper-ontbindingsvorm, word 'n innoverende metode van drukondersteunde waterdampvoorbehandeling voorgestel. Deur die voorbehandelingstemperatuur aan te pas om organiese ligande in die vorm van molekules te verwyder, word die skade aan die veselstruktuur tydens die keramiekproses grootliks vermy, en sodoende word die kontinuïteit vanlutetiumoksiedvesels. Vertoon uitstekende meganiese eienskappe. Navorsing het bevind dat by laer voorbehandelingstemperature, voorlopers meer geneig is om hidrolisereaksies te ondergaan, wat oppervlakplooie op die vesels veroorsaak, wat lei tot meer krake op die oppervlak van keramiekvesels en direkte verpulvering op makrovlak; 'n Hoër voorbehandelingstemperatuur sal veroorsaak dat die voorloper direk in kristalliseerlutetiumoksied, wat ongelyke veselstruktuur veroorsaak, wat groter veselbrosheid en korter lengte tot gevolg het; Na voorbehandeling by 145 ℃ is die veselstruktuur dig en die oppervlak relatief glad. Na 'n hoë-temperatuur hitte behandeling, 'n makroskopiese byna deursigtige deurlopendelutetiumoksiedvesel met 'n deursnee van ongeveer 40 is suksesvol verkry μ M.
Figuur 2 Optiese foto's en SEM-beelde van voorafverwerkte voorlopervesels. Voorbehandelingstemperatuur: (a, d, g) 135 ℃, (b, e, h) 145 ℃, (c, f, i) 155 ℃
Figuur 3 Optiese foto van kontinulutetiumoksiedvesels na keramiekbehandeling. Voorbehandelingstemperatuur: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃
Figuur 4: (a) XRD-spektrum, (b) optiese mikroskoopfoto's, (c) termiese stabiliteit en mikrostruktuur van kontinuelutetiumoksiedvesels na hoë-temperatuur behandeling. Hittebehandelingstemperatuur: (d, g) 1100 ℃, (e, h) 1200 ℃, (f, i) 1300 ℃
Daarbenewens rapporteer hierdie werk vir die eerste keer die treksterkte, elastiese modulus, buigsaamheid en temperatuurweerstand van kontinuelutetiumoksiedvesels. Die enkelfilament treksterkte is 345.33-373.23 MPa, die elastiese modulus is 27.71-31.55 GPa, en die uiteindelike krommingsradius is 3.5-4.5 mm. Selfs na hittebehandeling by 1300 ℃ was daar geen beduidende afname in die meganiese eienskappe van die vesels nie, wat ten volle bewys dat die temperatuurweerstand van die deurlopendelutetiumoksiedvesel voorberei in hierdie werk is nie minder nie as 1300 ℃.
Figuur 5 Meganiese eienskappe van kontinulutetiumoksiedvesels. (a) Spanning-rek-kromme, (b) treksterkte, (c) elastiese modulus, (df) uiteindelike krommingsradius. Hittebehandelingstemperatuur: (d) 1100 ℃, (e) 1200 ℃, (f) 1300 ℃
Hierdie werk bevorder nie net die toepassing en ontwikkeling vanlutetiumoksiedin hoë-temperatuur strukturele materiale, hoë-energie lasers en ander velde, maar bied ook nuwe idees vir die voorbereiding van hoë-prestasie oksied aaneenlopende vesels
Postyd: Nov-09-2023