Lutetium oksidiyüksək temperatur müqavimətinə, korroziyaya davamlılığına və aşağı fonon enerjisinə görə perspektivli odadavamlı materialdır. Bundan əlavə, homojen təbiətinə, ərimə nöqtəsindən aşağı faza keçidinin olmamasına və yüksək struktur dözümlülüyünə görə katalitik materiallarda, maqnit materiallarında, optik şüşələrdə, lazerdə, elektronikada, lüminesansda, super keçiricilikdə və yüksək enerjili şüalanmada mühüm rol oynayır. aşkarlanması. Ənənəvi material formaları ilə müqayisədə,lutetium oksidilif materialları ultra güclü elastiklik, daha yüksək lazer zədələnmə həddi və daha geniş ötürmə bant genişliyi kimi üstünlükləri nümayiş etdirir. Onların yüksək enerjili lazerlər və yüksək temperaturlu struktur materialları sahələrində geniş tətbiq perspektivləri var. Ancaq diametri uzunlutetium oksidiƏnənəvi üsullarla əldə edilən liflər çox vaxt daha böyükdür (>75 μ m) elastiklik nisbətən zəifdir və yüksək məhsuldarlığa dair heç bir məlumat verilməmişdir.lutetium oksididavamlı liflər. Bu səbəbdən Shandong Universitetindən professor Zhu Luyi və başqaları istifadə etdilərlutetiumyüksək möhkəmlikli və incə diametrli çevik lutetium oksidi davamlı liflərin hazırlanması darboğazını aşmaq və yüksək məhsuldarlığa malik liflərin idarə oluna bilən hazırlanmasına nail olmaq üçün quru əyirmə və sonrakı istilik müalicəsi prosesləri ilə birləşərək prekursor kimi üzvi polimerləri (PALu) ehtiva edir.lutetium oksididavamlı liflər.
Şəkil 1 Davamlı quru əyirmə prosesilutetium oksidiliflər
Bu iş keramika prosesi zamanı prekursor liflərin struktur zədələnməsinə yönəlmişdir. Prekursorun parçalanma formasının tənzimlənməsindən başlayaraq, təzyiqli su buxarının ilkin təmizlənməsinin innovativ üsulu təklif olunur. Molekullar şəklində üzvi ligandları çıxarmaq üçün əvvəlcədən müalicə temperaturunu tənzimləməklə, keramika prosesi zamanı lif strukturunun zədələnməsinin qarşısı alınır və bununla da davamlılığı təmin edilir.lutetium oksidiliflər. Əla mexaniki xüsusiyyətlər nümayiş etdirir. Tədqiqatlar müəyyən etmişdir ki, aşağı emaldan əvvəl temperaturda prekursorlar hidroliz reaksiyalarına daha çox məruz qalır, liflərdə səth qırışlarına səbəb olur, keramika liflərinin səthində daha çox çatlara və makro səviyyədə birbaşa tozlaşmaya səbəb olur; Daha yüksək ilkin emal temperaturu prekursorun birbaşa kristallaşmasına səbəb olacaqlutetium oksidi, qeyri-bərabər lif strukturuna səbəb olur, nəticədə daha çox lif kövrəkliyi və daha qısa uzunluq; 145 ℃-də ilkin müalicədən sonra lif strukturu sıx və səthi nisbətən hamar olur. Yüksək temperaturlu istilik müalicəsindən sonra makroskopik demək olar ki, şəffaf davamlıdırlutetium oksididiametri təxminən 40 olan lif uğurla μ M əldə edildi.
Şəkil 2 Əvvəlcədən işlənmiş prekursor liflərinin optik fotoşəkilləri və SEM şəkilləri. İlkin müalicə temperaturu: (a, d, g) 135 ℃, (b, e, h) 145 ℃, (c, f, i) 155 ℃
Şəkil 3 Davamlı optik fotoşəkillutetium oksidikeramika müalicəsindən sonra liflər. İlkin müalicə temperaturu: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃
Şəkil 4: (a) XRD spektri, (b) optik mikroskop fotoşəkilləri, (c) fasiləsiz olanların istilik sabitliyi və mikro strukturulutetium oksidiyüksək temperaturda müalicədən sonra liflər. İstilik müalicəsi temperaturu: (d, g) 1100 ℃, (e, h) 1200 ℃, (f, i) 1300 ℃
Bundan əlavə, bu iş ilk dəfə olaraq davamlı küpün dartılma gücü, elastik modulu, elastikliyi və temperatur müqavimətini bildirir.lutetium oksidiliflər. Tək filamentin dartılma gücü 345,33-373,23 MPa, elastik modulu 27,71-31,55 GPa, son əyrilik radiusu isə 3,5-4,5 mm-dir. 1300 ℃-də istilik müalicəsindən sonra belə, liflərin mexaniki xassələrində əhəmiyyətli bir azalma müşahidə edilmədi, bu da davamlı materialın temperatur müqavimətinin tam olaraq sübut edildiyini sübut edir.lutetium oksidiBu işdə hazırlanan liflər 1300 ℃-dən az deyil.
Şəkil 5 Davamlının mexaniki xassələrilutetium oksidiliflər. (a) Gərginlik-deformasiya əyrisi, (b) dartılma gücü, (c) elastik modul, (df) son əyrilik radiusu. İstilik müalicəsi temperaturu: (d) 1100 ℃, (e) 1200 ℃, (f) 1300 ℃
Bu iş yalnız tətbiqi və inkişafını təşviq etmirlutetium oksidiyüksək temperaturlu struktur materiallarda, yüksək enerjili lazerlərdə və digər sahələrdə, həm də yüksək performanslı oksid davamlı liflərin hazırlanması üçün yeni ideyalar təqdim edir.
Göndərmə vaxtı: 09 noyabr 2023-cü il