خصائص وتطبيق وإعداد أكسيد Yttrium

بنية بلوريةأكسيد Yttrium

أكسيد Yttrium (Y₂O₃) أبيضأكسيد الأرض النادرغير قابل للذوبان في الماء والقلوي والذوبان في الحمض. إنه Sesquioxide نادر من النوع C مع بنية مكعبة محورها الجسم.

جدول المعلمة البلورية منY₂O₃

مخطط هيكل البلورة Y₂O₃

الخصائص الفيزيائية والكيميائيةأكسيد Yttrium

(1) الكتلة المولية هي 225.82 جم/مول وكثافة 5.01g/سم³;

(2) نقطة الانصهار 2410 ℃ ، نقطة الغليان 4300 ℃ ، الاستقرار الحراري الجيد ؛

(3) الاستقرار الفيزيائي والكيميائي الجيد ومقاومة التآكل الجيدة ؛

(4) الموصلية الحرارية عالية ، والتي يمكن أن تصل إلى 27 واط/(MK) عند 300 كيلو ، أي حوالي ضعف الموصلية الحرارية لعقيق الألمنيوم Yttrium (Y (Y₃Al₅O₁₂) ، وهو مفيد للغاية لاستخدامه كوسيط عمل بالليزر ؛

(5) نطاق الشفافية البصرية واسعة (0.29 ~ 8μm) ، ويمكن أن يصل النقل النظري في المنطقة المرئية إلى أكثر من 80 ٪ ؛

(6) طاقة فونون منخفضة ، وتقع أقوى قمة من طيف رامان في 377 سم^-1، وهو أمر مفيد لتقليل احتمال انتقال غير المواد وتحسين الكفاءة المضيئة في التحول ؛

(7) تحت 2200 ℃ ، ص₂O₃هي مرحلة مكعب دون الانحناء. مؤشر الانكسار هو 1.89 في الطول الموجي 1050 نانومتر. التحول إلى مرحلة سداسية فوق 2200 ℃ ؛

(8) فجوة الطاقة y₂O₃هو واسع جدا ، حتى 5.5EV ، ومستوى الطاقة من أيونات الانارة الأرضية النادرة من ثلاثية الثراء هو بين نطاق التكافؤ وشريط التوصيل y₂O₃وفوق مستوى الطاقة فيرمي ، وبالتالي تشكيل مراكز الانارة المنفصلة.

(9) ذ₂O₃، كمواد مصفوفة ، يمكن أن تستوعب تركيزًا كبيرًا من أيونات الأرض النادرة ثلاثية الأبعاد واستبدال y³⁺أيونات دون التسبب في تغييرات هيكلية.

الاستخدامات الرئيسية لأكسيد Yttrium

أكسيد Yttrium، كمواد مضافة وظيفية ، يستخدم على نطاق واسع في حقول الطاقة الذرية ، والفضاء ، والضوء ، والإلكترونيات ، والسيراميك عالي التقنية ، وهكذا بسبب خصائصها الفيزيائية الممتازة مثل عازلة العزل الكهربائي ، ومقاومة حرارة جيدة ومقاومة قوية للتآكل.

مصدر الصورة: الشبكة

1 ، كمواد مصفوفة الفسفور ، يتم استخدامه في حقول العرض والإضاءة والعلامة ؛

2 ، كمواد متوسطة بالليزر ، يمكن إعداد السيراميك الشفاف ذو الأداء البصري العالي ، والذي يمكن استخدامه كوسيلة عمل ليزر لتحقيق ناتج ليزر في درجة حرارة الغرفة ؛

3 ، كمواد مصفوفة الإنارة في التحول ، يتم استخدامها في اكتشاف الأشعة تحت الحمراء ، ووضع العلامات على مضان وحقول أخرى ؛

4 ، مصنوعة من السيراميك الشفاف ، والتي يمكن استخدامها للعدسات المرئية والأشعة تحت الحمراء ، وأنابيب مصباح تصريف الغاز عالي الضغط ، وتلقيح السيراميك ، ونوافذ مراقبة الفرن عالية الحرارة ، إلخ

5 ، يمكن استخدامه كوعاء تفاعل ، مادة مقاومة للدرجات عالية ، مادة حرارية ، إلخ.

6 ، كمواد خام أو إضافات ، يتم استخدامها أيضًا على نطاق واسع في مواد التوصيل الفائقة ذات درجة الحرارة العالية ، والمواد البلورية بالليزر ، والسيراميك الهيكلي ، والمواد الحفزية ، والسيراميك العازلة ، والسبائك عالية الأداء وغيرها من الحقول.

طريقة التحضيرأكسيد Yttriumمسحوق

غالبًا ما يتم استخدام طريقة هطول الأمطار السائل لإعداد أكاسيد الأرض النادرة ، والتي تشمل بشكل أساسي طريقة هطول الأمطار الأكسالات ، وطريقة هطول الأمطار الأميونيوم بيكربونات ، وطريقة التحلل المائي اليوري ، وطريقة هطول الأممونيا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تحبيب الرش هو أيضًا طريقة تحضير كانت مهتمة على نطاق واسع في الوقت الحاضر. طريقة هطول الأمطار الملح

1. طريقة هطول الأكسالات

الأكسيد الأرض النادريتمتع طريقة ترسيب الأكسالات بمزايا درجة التبلور العالية ، شكل بلوري جيد ، سرعة ترشيح سريعة ، محتوى شوائب منخفض وعملية سهلة ، وهي طريقة شائعة لإعداد نقاء عاليةأكسيد الأرض النادرفي الإنتاج الصناعي.

طريقة هطول هطول الأمونيوم بيكربونات

2. طريقة هطول الأمطار الأمونيوم

بيكربونات الأمونيوم هو مرسى رخيص. في الماضي ، غالبًا ما يستخدم الناس طريقة هطول الأمطار الأميونيوم لإعداد كربونات الأرض النادرة المختلطة من محلول خام الأرض النادر. في الوقت الحاضر ، يتم تحضير أكاسيد الأرض النادرة بواسطة طريقة هطول الأمطار الأميونيوم في الصناعة. بشكل عام ، تتمثل طريقة هطول الأمطار في الأمونيوم في إضافة أو محلول بيكربونات الأمونيوم إلى محلول كلوريد الأرض النادر في درجة حرارة معينة ، بعد الشيخوخة ، الغسيل ، التجفيف والحرقة ، يتم الحصول على الأكسيد. ومع ذلك ، بسبب العدد الكبير من الفقاعات الناتجة أثناء هطول الأمطار من بيكربونات الأمونيوم وقيمة الرقم الهيدروجيني غير المستقرة أثناء تفاعل هطول الأمطار ، يكون معدل النواة سريعًا أو بطيئًا ، وهو لا يفضي إلى نمو البلورة. من أجل الحصول على أكسيد مع حجم الجسيمات المثالي والمورفولوجيا ، يجب التحكم في ظروف التفاعل بشكل صارم.

3. هطول الأمطار اليوريا

تستخدم طريقة ترسيب اليوريا على نطاق واسع في تحضير أكسيد الأرض النادر ، والتي ليست فقط رخيصة وسهلة التشغيل ، ولكن لديها أيضًا القدرة على تحقيق السيطرة الدقيقة على نوى السلائف ونمو الجسيمات ، لذلك اجتذبت طريقة هطول الأمطار اليوريا مزيد من مصلحة الناس وجذب اهتمامًا واسعًا وبحوثًا من العديد من العلماء في الوقت الحالي.

4. رش الحبيبات

تتمتع تقنية تحبيب الرش بمزايا الأتمتة العالية ، وكفاءة إنتاج عالية وجودة عالية من المسحوق الأخضر ، لذلك أصبحت تحبيب الرش طريقة تحبيب مسحوق شائعة الاستخدام.

في السنوات الأخيرة ، استهلاكأرض نادرةفي الحقول التقليدية لم تتغير بشكل أساسي ، لكن تطبيقها في مواد جديدة زاد بشكل واضح. كمواد جديدة ،نانو ذ₂O₃لديه حقل تطبيق أوسع. في الوقت الحاضر ، هناك العديد من الطرق لإعداد nano y₂O₃المواد ، التي يمكن تقسيمها إلى ثلاث فئات: طريقة المرحلة السائلة ، طريقة طور الغاز وطريقة الطور الصلبة ، من بينها طريقة الطور السائل هي الأكثر استخدامًا. يتم تقسيمها إلى انحلال الحراري ، التوليف الحراري المائي ، المستحلب الدقيق ، SOL-GEL ، توليف الاحتراق وهطول الأمطار. ومع ذلك ، الكرويةالجسيمات النانوية لأكسيد Yttriumسيكون لها مساحة سطح محددة أعلى ، طاقة سطحية ، سيولة أفضل وتشتت ، والتي تستحق التركيز عليها.