تطبيق مسحوق أكسيد سكانديوم Sc2O3

تطبيق أكسيد سكانديوم

الصيغة الكيميائية لأكسيد سكانديوم هي Sc2O3. الخصائص: أبيض صلب. مع هيكل مكعب من أكسيد السيسكيوكسيد الأرضي النادر. الكثافة 3.864. نقطة الانصهار 2403 درجة مئوية 20 درجة مئوية. غير قابلة للذوبان في الماء، قابل للذوبان في حمض ساخن. يتم تحضيره عن طريق التحلل الحراري لملح سكانديوم. يمكن استخدامه كمواد تبخر لطلاء أشباه الموصلات. اصنع ليزرًا صلبًا بطول موجي متغير، ومسدس إلكتروني تلفزيوني عالي الوضوح، ومصباح هاليد معدني، وما إلى ذلك.

يعد أكسيد سكانديوم (Sc2O3) أحد أهم منتجات سكانديوم. تشبه خواصها الفيزيائية والكيميائية خصائص أكاسيد الأتربة النادرة (مثل La2O3 وY2O3 وLu2O3، وما إلى ذلك)، وبالتالي فإن طرق الإنتاج المستخدمة في الإنتاج متشابهة جدًا. يمكن لـ Sc2O3 إنتاج معدن سكانديوم (sc)، وأملاح مختلفة (ScCl3، ScF3، ScI3، Sc2(C2O4)3، إلخ) وسبائك سكانديوم مختلفة (سلسلة Al-Sc، Al-Zr-Sc). تتمتع منتجات سكانديوم هذه بقيمة تقنية عملية وتأثير اقتصادي جيد. لقد تم استخدام Sc2O3 على نطاق واسع في سبائك الألومنيوم ومصدر الضوء الكهربائي والليزر والمحفز والمنشط والسيراميك والفضاء وما إلى ذلك بسبب خصائصه. في الوقت الحاضر، يتم وصف حالة تطبيق Sc2O3 في مجالات السبائك ومصدر الضوء الكهربائي والمحفز والمنشط والسيراميك في الصين والعالم لاحقًا.

(1) تطبيق السبائك

في الوقت الحاضر، تتميز سبيكة Al-Sc المصنوعة من Sc وAl بمزايا الكثافة المنخفضة (SC = 3.0g/cm3، Al = 2.7g/cm3، القوة العالية، الصلابة العالية، اللدونة الجيدة، المقاومة القوية للتآكل والاستقرار الحراري، إلخ. لذلك، تم تطبيقه جيدًا في الأجزاء الهيكلية للصواريخ والفضاء والطيران والسيارات والسفن، وتحول تدريجيًا إلى الاستخدام المدني، مثل مقابض الأجهزة الرياضية (الهوكي والبيسبول) وله الخصائص ذات قوة عالية وصلابة عالية وخفيفة الوزن، ولها قيمة عملية كبيرة.

يلعب سكانديوم بشكل أساسي دور التعديل وصقل الحبوب في السبيكة، مما يؤدي إلى تكوين مرحلة جديدة من نوع Al3Sc ذات خصائص ممتازة. وقد شكلت سبيكة Al-Sc سلسلة من سلاسل السبائك، فمثلا وصلت روسيا إلى 17 نوعا من سلسلة Al-Sc، كما تمتلك الصين عدة سبائك (مثل Al-Mg-Sc-Zr و Al-Zn-Mg-Sc) سبيكة). لا يمكن استبدال خصائص هذا النوع من السبائك بمواد أخرى، لذلك من وجهة نظر التطوير، فإن تطوير تطبيقاتها وإمكاناتها كبيرة، ومن المتوقع أن تصبح تطبيقًا كبيرًا في المستقبل. على سبيل المثال، قامت روسيا بتصنيع إنتاجها وتطورت بسرعة فيما يتعلق بالأجزاء الهيكلية الخفيفة، وتعمل الصين على تسريع أبحاثها وتطبيقاتها، وخاصة في مجال الطيران والفضاء.

(2) تطبيق مواد مصدر الضوء الكهربائي الجديدة

تم تحويل Pure Sc2O3 إلى ScI3، ثم تم تحويله إلى مادة مصدر ضوء كهربائي من الجيل الثالث باستخدام NaI، والتي تمت معالجتها إلى مصباح هالوجين سكانديوم صوديوم للإضاءة (تم استخدام حوالي 0.1 مجم ~ 10 مجم من مادة Sc2O3≥99٪ لكل مصباح تحت تأثير الجهد العالي، يكون الخط الطيفي سكانديوم باللون الأزرق والخط الطيفي للصوديوم أصفر، ويتعاون اللونان مع بعضهما البعض لإنتاج ضوء قريب من ضوء الشمس. مزايا اللمعان العالي، لون الإضاءة الجيد، توفير الطاقة، العمر الطويل وقوة كسر الضباب القوية.

(3) تطبيق مواد الليزر

يمكن تحضير عقيق الجادولينيوم جاليوم سكانديوم (GGSG) عن طريق إضافة Sc2O3≥ 99.9% النقي إلى GGG، وتكوينه من النوع Gd3Sc2Ga3O12. إن قوة انبعاث ليزر الجيل الثالث المصنوع منه أعلى بمقدار 3.0 مرات من قوة الليزر بنفس الحجم، والذي وصل إلى جهاز ليزر عالي الطاقة ومصغر، وزيادة قوة خرج تذبذب الليزر وتحسين أداء الليزر. . عند تحضير بلورة واحدة، تكون كل شحنة من 3 كجم إلى 5 كجم، ويتم إضافة حوالي 1.0 كجم من المواد الخام التي تحتوي على Sc2O3≥99.9%. في الوقت الحاضر، يتم استخدام هذا النوع من الليزر على نطاق واسع في التكنولوجيا العسكرية، ويتم أيضًا دفعه تدريجيًا إلى الصناعة المدنية. ومن منظور التنمية، فإن لديها إمكانات كبيرة للاستخدام العسكري والمدني في المستقبل.

(4) تطبيق المواد الإلكترونية

يمكن استخدام Pure Sc2O3 كمنشط لكاثود الأكسدة لمسدس إلكترون الكاثود لأنبوب صورة التلفزيون الملون بتأثير جيد. رش طبقة من أكسيد Ba وSr وCa بسمك واحد ملليمتر على كاثود أنبوب الألوان، ثم نثر طبقة من Sc2O3 بسمك 0.1 ملليمتر عليها. في كاثود طبقة الأكسيد، يتفاعل Mg وSr مع Ba، مما يعزز اختزال Ba، وتكون الإلكترونات المحررة أكثر نشاطًا، مما يعطي إلكترونات تيار كبيرة، مما يجعل الفوسفور ينبعث الضوء. مقارنة بالكاثود بدون طلاء Sc2O3 ، يمكنها زيادة كثافة التيار بمقدار 4 مرات، وجعل صورة التلفزيون أكثر وضوحًا وإطالة عمر الكاثود بمقدار 3 مرات. تبلغ كمية Sc2O3 المستخدمة لكل كاثود تطوير مقاس 21 بوصة 0.1 مجم. في الوقت الحاضر، تم استخدام هذا الكاثود في بعض دول العالم، مثل اليابان، مما يمكنه تحسين القدرة التنافسية في السوق وتعزيز مبيعات أجهزة التلفزيون.