Nadir torpaq elementləri15 Lanthanide elementi də daxil olmaqla 17 metal element üçün ümumi bir termindirskandiumvəyttrium. 18-ci əsrin sonlarından bəri, metallurgiya, keramika, şüşə, neft-kimya, çap və boyama, kənd təsərrüfatı və meşə təsərrüfatı və digər sənaye sahələrində geniş istifadə edilmişdir. Ölkəmizin keramika sənayesində nadir torpaq elementlərinin tətbiqi 1930-cu illərdə başladı. 1970-ci illərdə ümumi məbləğnadir torpaqlarKeramika materiallarında istifadə edilən 70t / ildə, ümumi daxili istehsalın təxminən 2% -dən 3% -ə qədər mühasibat uçotu. Hazırda nadir torpaqlar əsasən struktur keramika, funksional keramika, keramika şirniyyat və digər sahələrdə istifadə olunur. Yeni nadir torpaq materiallarının davamlı inkişafı və tətbiqi ilə nadir torpaqlar, müxtəlif keramika materiallarında əlavələr, stabilizatorlar və sinir çəkən QİÇS kimi istifadə olunur, bu da onların performanslarını çox yaxşılaşdırır, istehsal xərclərini azaldır və sənaye tətbiqini mümkün edir.
Struktur keramika bölgəsində nadir torpaq elementlərinin tətbiqi
■ TətbiqAl2o3Keramika AL2O3 keramika, yüksək gücü, yüksək temperatur müqavimətinə, yaxşı izolyasiya, aşınma müqaviməti, korroziyaya qarşı müqavimət və yaxşı elektromexaniki xüsusiyyətlərə görə ən çox istifadə olunan struktur keramikadir. Kimi nadir torpaq oksidləri əlavə etməkY2O3, La2o3, Sm2o3və s. AL2O3 kompozit materiallarının ıslatma xüsusiyyətlərini yaxşılaşdıra bilər, keramika materiallarının ərimə nöqtəsini azaldır; materialın məsaməsini azaldın və sıxlığı artırın; Digər ionların köçlərinə mane olur, taxıl sərhədlərinin miqrasiya sürətini azaldır, taxıl böyüməsinə mane olur və sıx quruluşların meydana gəlməsini asanlaşdırır; Şüşə fazasının gücünü yaxşılaşdırın, bununla da Al2o3 keramikasının mexaniki xüsusiyyətlərinin yaxşılaşdırılması məqsədi ilə.
■ TətbiqSi3n4Ceramicssi3n4 keramika əla mexaniki xüsusiyyətlərə, istilik xüsusiyyətlərinə və kimyəvi sabitliyə malikdir və yüksək temperaturlu struktur keramika üçün ən perspektivli materiallar var. Si3n4 güclü bir kovalent istiqraz birləşməsindən bəri, Saf SI3N4 adi bərk faza əsiri ilə sıxılmışdır. Buna görə, SI tozunun birbaşa nitridləşməsinin reaksiyasına əlavə olaraq sıx bir material hazırlamaq üçün müəyyən bir miqdarda sintering yardımı əlavə edilməlidir. Hazırda SI3N4 keramikasını hazırlamaq üçün daha ideal əsəbləşən QİÇS kimi nadir yer oksidləridirY2O3, Nd2o3, vəLa2o3. Bir tərəfdən, bu nadir yer oksidləri SI3N4 keramikasının sinekini effektiv şəkildə təbliğ edən yüksək temperatur tərkibli şüşə fazalarını yaratmaq üçün yüksək temperaturda olan yüksək temperaturda SioN4 tozunun səthində Sio2 ilə reaksiya verir; Digər tərəfdən, yüksək rəy və özlülüklü şüşə taxıl sərhədləri, yüksək temperaturlu əyrilik və yaxşı oksidləşmə müqavimətinə malikdir və yüksək temperatur şəraiti altında yüksək ərimə nöqtələri olan kristal birləşmələri olan və yüksək temperaturun içərisində yüksək temperatur şəraiti olan kristal birləşmələri çökdürmək asandır.
■ TətbiqZro2Keramika Zro2 keramika yüksək sıxlığı, yüksək ərimə nöqtəsi və sərtliyi, xüsusən də yüksək əyilmə gücü və sınığı sərtliyi, bu, bütün keramika arasında ən yüksəkdir. Zro2 kristal çevrilməsi açıq həcm dəyişikliyi ilə müşayiət olunduğu üçün birbaşa istifadə sahəsi məhduddur. Tədqiqat işlərinin dərinləşməsi ilə nadir torpaq oksidlərinin əlavə edilməsi, Zro2-nin fazasının dəyişməsindən daha yaxşı inhibe və sabitləşdirici təsir göstərir. Ümumiyyətlə nadir torpaq oksidləri əsasən istifadə olunurY2O3,Nd2o3və ce2o3. Onların ion radiusu əsasən ZR4 + -ə yaxındır və onlar Zro2 ilə monoklinik, tetragonal və kub əvəzedici bərk həllər meydana gətirə bilərlər. Bu tip zro2 keramika materialının yaxşı texniki performans göstəriciləri var. Məsələn,CEO2Yaxşı bir bərk elektrolit materialı olan Zro2 ilə geniş çeşiddə tetragonal zirkoni zirkonda bərk həll fazası bölgəsini təşkil edə bilər. Y2O3-Stabilized Zro2 (YSZ), möhkəm oksidi yanacaq hüceyrələrində (soft), oksigen sensorları və metan qismən oksidləşmə membran reaktorlarında geniş istifadə olunan əla oksigen ion dirijor materialıdır.
■ TətbiqSiskeramikaSilikon karbidKeramika yüksək temperatur, istilik şoku, korroziyaya, aşınmaya, yaxşı istilik keçiriciliyinə və yüngül çəkiyə və yüngül çəkidən davamlıdır və ümumiyyətlə yüksək temperaturlu struktur keramika istifadə olunur. Güclü kovalent bağlama xüsusiyyətləriSisNormal şəraitdə sinekli sıxlaşdırmaya nail olmaq çətin olduğunu müəyyənləşdirin. Sintering AİD-ləri əlavə etmək və ya isti pressing və isti izostatik istifadə etmək ümumiyyətlə istifadə etmək lazımdır. İstehsal prosesi çətinləşir və dəyəri yüksəkdir. SIC-nin təzyiqsiz tərəddüdü üçün ən təsirli sinting yardımı al2o3-y2o3; Y3al5o12 ilə SIC-YAG keramika kompozit materialları (qısa üçün YAG, YAG, çünki əsas üyemə köməyi aşağı bir temperaturda sineki səkiyə çata bilər, buna görə də ən perspektivli silikon karbid seramik sistemlərindən biri hesab olunur.
■ TətbiqAlnkeramikaAlnYüksək ərimə nöqtəsi, yüksək istilik keçiriciliyi, aşağı dielektrik sabit və dəmir və alüminium kimi ərintilərin korroziyasına qarşı bir kovalent istiqraz birləşməsidir. Xüsusi atmosferlərdə əla yüksək temperatur müqavimətinə malikdir və ideal geniş miqyaslı birləşmiş dövrə substrat və qablaşdırma materialıdır. ANN kovalent bir istiqraz olduğundan, sinting çox çətin olduğundan və tək bir sintering köməyi yalnız sinek temperaturunu məhdud dərəcədə azalda bilər, buna görə də məhdudlaşdırıcı vasitələr (nadir torpaq metal oksidləri), sineki təşviq etmək üçün maye bir faza yaratmaq üçün istifadə olunur. Bundan əlavə, qızartma vasitələri də oksigen çirkləri ilə reaksiya verə bilərAln, Alüminium vakansiyasını Alüminium vakansiyalarını ALN lattice-də həll edən və istilik keçiriciliyini yaxşılaşdırırAln.
■ Sialon keramika şəklində tətbiqi Sialon keramika, əsasında hazırlanmış Si-No-Al Sıx Polyatorstaline nitrite keramika növüdürSi3n4keramika. Onlar Si atomlarının və n-də n-nin qismən dəyişdirilməsi ilə formalaşdırılırSi3n4Al Atoms və O AL2O3-də atomlar tərəfindən. Onların gücü, sərtliyi və oksidləşmə müqaviməti SI3N4 keramikasından daha yaxşıdır və onlar keramika mühərrik komponentləri və digər aşınmaya davamlı keramika məhsulları üçün xüsusilə uyğundur. Sialon materialları sifətdən asan deyil. Nadir torpaq oksidlərinin tətbiqi, sinteri effektiv şəkildə təbliğ edən daha aşağı bir temperaturda maye mərhələnin meydana gəlməsinə əlverişlidir. Eyni zamanda, nadir torpaq kationları α-Si3n4 mərhələsinin panelinə girə, şüşə fazanın məzmununu azalda və taxıl sərhəd mərhələsini formalaşdıraraq, otaq temperaturu və materialın yüksək temperaturun yüksək performansını yaxşılaşdıra bilər. Tədqiqatlar 1% əlavə etdiyini göstərdiY2O3Sialon keramika süləni səkirədəki yüksək temperaturda sinon keramika sinxi, eyni zamanda sındırma sərtliyini yaxşılaşdırır. Bundan əlavə, az miqdarda Y2o3 əlavə etmək də oksidləşmə müqavimətini çox yaxşılaşdırır.
Funksional keramika üzrə nadir torpaq elementlərinin tətbiqi
Nadir torpaqlarfunksional keramika ilə sıx əlaqəlidir. Müəyyənləşdirməknadir torpaq elementləriBir çox funksional keramika xammalına yalnız keramika, lakin daha əhəmiyyətlisi, unikal funksional təsirlərini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər.
11987-ci ildən bəri, 1987-ci ildən bəri, Çin, Yaponiya, ABŞ və digər ölkələrin maddi alimləri oksid keramikasını aşkar etdikdəyttrium barium mis oksid(YBCO) əla yüksək temperaturlu super keçiriciliyi (92K-a qədər), insanlar performans araşdırmalarında çox iş gördülər və nadir torpaq yüksək temperaturun yüksək temperaturun tətbiqi keramikalarının tətbiqində çox iş gördülər və bir çox böyük irəliləyiş əldə etdilər. Yapon tədqiqatları göstərdikdən sonra YBCO-da Y-də y əvəz etdikdən sonrayüngül nadir torpaqlar(Ln) kimiNd, Sm, Eu, vəGdNəticədə yaranan superconkdant edən keramika materialının tənqidi maqnit sahəsinin gücü əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırılmışdır və maqnit axını pinləmə qüvvəsi də elektrik enerjisi, enerji saxlama və nəqliyyatda böyük bir praktik dəyərdən ibarətdir. Peking Universiteti istifadə etdiZro2Bir substrat kimi və təxminən 200 ° C-yə qədər qızdırılır və buxarlanmış y (və ya digərləri)nadir torpaqlar), Diffuziya müalicəsi üçün təbəqədəki substratda və istilik 800-900 ° C temperaturunda müalicə etdi. Yaranan super keçirici keramika 100k-dən yuxarı olan yaxşı metal müqavimət temperaturu əmsalını göstərdi. Yaponiyada Kagoshima Universiteti əlavə etdinadirSR və NB oksidləri, 255k-də super keçiricilik nümayiş etdirən bir keramika filmi düzəltmək üçün.
2 Piezoelektrik keramika yarışında tətbiq titanate (Pbtio3) mexaniki enerji-elektrik enerjisi birləşmə effekti olan tipik bir piezoelektrik keramika. Yüksək bir curie temperaturu (490 ° C) və aşağı dielektrik sabitdir və yüksək temperatur və yüksək tezlikli şərtlərdə tətbiq üçün uygundur. Bununla birlikdə, hazırlıq və soyutma prosesi zamanı mikro çatlar kub-tetragonal faza keçidinə görə baş verməyə meyllidir. Bu problemi həll etmək üçün nadir yerləri dəyişdirmək üçün istifadə olunur. 1150 ° C-də üzüldükdən sonra 99% nisbi sıxlığı olan yenidən pbtio3 keramika əldə edilə bilər. Mikrostrukturu əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırılmışdır və 75MHz yüksək tezlikli şəraitdə işləyən transduker massivlərini istehsal etmək üçün istifadə edilə bilər. Qurğuşun sirkat titanatında (PZT) piezoelektrik əmsalı olan piezoelektrik keramika, nadir torpaq oksidləri əlavə edərəkLa2o3, Sm2o3, vəNd2o3, PZT keramikalarının sinek xüsusiyyətləri əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırıla və sabit elektrik və piezoelektrik xüsusiyyətləri əldə edilə bilər. Bundan əlavə, PZT keramikasının performansı az miqdarda nadir torpaq oksidini əlavə etməklə yaxşılaşdırıla bilərCEO2. CEO2 əlavə etdikdən sonra, PZT keramikalarının həcm müqaviməti artır, bu müddətdə yüksək temperatur və yüksək elektrik sahəsi altında qütbləşmənin həyata keçirilməsinə əlverişli olan və onun qocalması və temperatur qocalmasına qarşı da yaxşılaşmışdır. PZT keramika tərəfindən dəyişdirildinadir torpaqlarYüksək gərginlikli generatorlarda, ultrasəs generatorlarında, sualtı akustik transvesterlərdə və digər cihazlarda geniş istifadə edilmişdir.
3Keçirici keramika, ytrium sabitləşdirilmiş zirkonia (YSZ) keramikanadir torpaq oksid Y2O3Aşqarın yüksək temperaturda yaxşı istilik və kimyəvi sabitliyə sahib olduğu üçün yaxşı oksigen ion dirijorlarıdır və ion keçirici keramikalarda görkəmli mövqe var. YSZ keramika sensorları, avtomobili egzozda oksigenin qismən təzyiqini ölçmək, hava / yanacaq nisbətini effektiv şəkildə idarə etmək və əhəmiyyətli enerji qənaət effektlərinə sahib olmaq üçün uğurla istifadə edilmişdir. Sənaye qazanlarda, sobalar, yandırıcılar və digər yanma əsaslı avadanlıqlarda geniş istifadə edilmişdir. Bununla birlikdə, YSZ keramika, temperatur 900 ° C-dən yüksək olduqda yalnız yüksək ion keçiriciliyini göstərir, buna görə onların tətbiqi hələ də müəyyən məhdudiyyətlərə məruz qalır. Mövcud tədqiqatlar, müvafiq miqdarda Y2o3 və yaGd2o3 to Bi2o3Yüksək ion keçiriciliyi olan keramika, Bi2o3-in üz mərkəzli kub fazasını otaq temperaturuna sabitləşdirə bilər. Eyni zamanda, rentgen diffraksiya nümunələri də göstərdi (BI2O3) 0.75 (Y2O3) 0.25 və (BI2O3) 0.65 (GD2O3) 0.35, həm oksigen ion keçiriciliyi olan hər iki sabit üz mərkəzli kub quruluşlarıdır. Bu keramikin tərəfini qoruyucu bir film (Zro2) 0.92 (Y2O3) 0.08, yanacaq hüceyrələri və orta temperatur şəraiti altında işləyə biləcək yüksək ion keçiriciliyi və yaxşı sabitlik olan yanacaq hüceyrələri və oksigen sensorları hazırlanaraq yığıla bilər, bu da yüksək temperaturlu texnologiyalar tərəfindən gətirilmiş çətinliklərin həllinə yararlıdır.
4 Dielektrik keramika dielektrik keramikalarında tətbiq əsasən keramika kondensatorları və mikrodalğalı mikrodalğalı dielektrik komponentləri etmək üçün istifadə olunur. Kimi dielektrik keramikalardaTio2, Mqtio3,Batio3və onların kompozit dielektrik keramika, əlavə olunurnadir torpaqlarLA, ND və DY kimi, dielektrik xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər. Məsələn, yüksək dielektrik sabit olan Batio3 keramika, la və nd nadir torpaq birləşməsi ε = 30 ~ 60-ı geniş bir temperatur aralığında sabit bir şəkildə sabit saxlaya bilər və cihazın xidmət müddəti əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırıla bilər. Termal kompensasiya kapitalı üçün dielektrik keramikalarda nadir yerlər də dielektrik sabit, temperatur əmsalı və keramika keyfiyyət amilini yaxşılaşdırmaq və ya tənzimləmək üçün lazım olduqda müvafiq olaraq əlavə edilə bilər, bununla da tətbiq məsafəsini genişləndirir. Termal sabit kapasitör maqnezium titanate keramika la2o3 ilə dəyişdirilir və əldə edilmiş mgo · Tio2-la2o3-tio2 keramika və catio3-mgtio3-la2tio5 keramika, aşağı dielektrik itkisi və temperatur əmsalı ilə əlaqəli deyil, həm də dielektriklərini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırırdaimi.
5 Həssas keramika həssas keramikalarda tətbiqetmə funksional keramika növüdür. Gərginlik, qaz kompozisiyası, temperatur, rütubət və s. Kimi müəyyən xarici şərtlərə həssas olmaqla xarakterizə olunur, buna görə də onların konkret, əməliyyat prosesləri və ya mühiti ilə əlaqəli elektrik performans parametrlərinin dəyişdirilməsi ilə izləyə bilərlər. Onlar nəzarət sxemlərində həssas elementlər kimi geniş istifadə olunur, buna görə də sensor keramika adlanır. Nadir torpaqlar və bu tip keramika performansı arasında yaxın bir əlaqə var.
(1) elektro-optik keramika: nadir torpaq oksidini əlavə etməkləLa2o3PZT, şəffaf qurğuşun Lanthanum skirkate titanate (plzt) elektro-optik keramika əldə edilə bilər. Orijinal Matrix materialı PZT, məsamələrin, taxıl sərhədləri və anizotropiyasının olması ilə bağlı ümumiyyətlə qeyri-şəffafdır, la2o3-in əlavə edilməsi, məsamələri əsasən, anisotropiyasını zəifləyir və ikinci mərhələnin səbəb olduğu işıq səpilməsinin səbəb olduğu işığın səpilməsini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Buna görə, plzt yaxşı işıq ötürmə performansına malikdir. Plzt, nüvə partlayış radiasiyasını, ağır bombardmançıların, optik rabitə modulyatorlarının, holoqrafik qeyd cihazlarının şüşələri və s.
(2) Varistor keramika: Mərkəzi Cənubi Texnologiya Universiteti ZNO Varistor keramikasının elektrik xüsusiyyətləri ilə nadir torpaq elementlərinin təsirini araşdırdı. Zno Varistor keramikaları nadir torpaq oksidini ilə doplandıqdan sonraLa2o3, Varistor gərginliyi VLMA dəyəri xeyli artdı; Dopinq məbləği 0,1% -dən 10% -ə qədər artdıqda, keramikin qeyri-xətti əmsalı α 20-dən 1-ə qədər azaldı və əsasən varistor xüsusiyyətləri yox idi. Buna görə Zno keramika, az konsentrasiya nadir torpaq elementi dopinqi varistor gərginlik dəyərini artıra bilər, lakin qeyri-xətti əmsala az təsir göstərir; Yüksək konsentrasiya dopinqi varistor xüsusiyyətlərini göstərmir.
(3) Qaz-həssas keramika: 1970-ci illərdən bəri insanlar ZNO, kimi qaz həssas keramika materiallarına nadir torpaq oksidlərinin əlavə edilməsi rolu haqqında çox araşdırma apardılar.Sno2vəFe2o3və ABO3 və A2B4 Nadir Earth kompozit oksidi materialları istehsal etmişlər. Tədqiqat nəticələri göstərir ki, Zno-ya nadir torpaq oksidləri əlavə etmək propilen üçün həssaslığını əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər; əlavəCEO2SNO2-ə Etanola həssas olan bir element istehsal edə bilər.
(4) Termistor keramika: Barium Titanate (Batio3) ən öyrənilən və geniş istifadə olunan termistor keramika. LA, CE, SM, DY, Y və s. Kimi nadir torpaq elementləri, BATIO3-ə əlavə edildikdə (molar atom fraksiyası 0.2% -ə 0.3% -ə qədər), artıq müsbət ittiham və zəif bağlanmış elektronlar ilə əvəz olunur, buna görə də keramikin müqaviməti xeyli azalır; Bununla birlikdə, dopinq miqdarı, BA2 + vakansiyalarının meydana gəlməsi və keçirici daşıyıcıların yox olması səbəbindən keramikin müqavimətini kəskin şəkildə artırsa və hətta bir izolyator halına gəlir.
(5) Həssas keramika: Müxtəlif rütubət həssas keramika növləri arasında hazırda əlavə olunan nadir torpaqlar əsasən Lanthanum və onun oksidləri, məsələn, SR1-XLaxsno3 sistemi, la2o3-tio2-v2o5 sistemi, sr0.95la0.05sno3 və PD0.91LA0.09 (ZR0.65TI0.35) 0.98O3-KH2PO3 və s. Rütubət keramikalarının həssaslığını daha da yaxşılaşdırmaq üçün, realizm və sabitlik baxımından daha da yaxşılaşdırmaq və onların praktikliyini artırmaq üçün də təsiri ilə bağlı tədqiqatı gücləndirmək lazımdırnadirkeramika xüsusiyyətlərinə əlavə.
Nadir Earth Məhsulları, Nadir Earth məhsulu almaq üçün ixracatda ixtisaslaşmışıq, xoş gəlmisinizBizimlə əlaqə
Sales@shxlchem.com; Delia@shxlchem.com
WhatsApp & Tel: 008613524231522; 0086 13661632459
Time vaxt: Fevral-06-2025