Rijetki zemljani elementisu opći pojam za 17 metalnih elemenata, uključujući 15 lanthanidnih elemenata iScandiumiytrium. Od kraja 18. vijeka, oni su se široko koristili u metalurgiji, keramici, staklu, petrokemijskim, tiskarskim i bojenju, poljoprivredi i šumarstvu i drugim industrijama. Primjena rijetkih zemaljskih elemenata u keramičkoj industriji moje zemlje počela je 1930-ih. 1970-ih, ukupni iznos odRijetka zemljaKoristi se u keramičkim materijalima doseženih 70t godišnje, čineći oko 2% do 3% ukupne domaće proizvodnje. Trenutno se rijetka Zemlja uglavnom koriste u strukturnom keramiku, funkcionalnu keramiku, keramičke zastaklje i druga polja. Sa kontinuiranim razvojem i primjenom novih rijetkih zemaljskih materijala, rijetka se Zemlja koriste kao aditivi, stabilizatori i sinterirajuća pomagala u različitim keramičkim materijalima, što u velikoj mjeri poboljšavaju njihov učinak, smanjuje troškove proizvodnje i omogućava njihovu industrijsku primjenu.
Primjena retkih zemaljskih elemenata u strukturnom keramiku
■ Primjena uAl2O3Keramika AL2O3 Keramika su najčešće korištena strukturna keramika zbog velike čvrstoće, visokoj temperaturnom otpornosti, dobru izolaciju, otpornost na habanje, otpornost na koroziju i dobra elektromehanička svojstva. Dodavanje rijetkih zemaljskih oksida kao što suY2o3, La2o3, SM2O3itd. Može poboljšati svojstva vlaženja AL2O3 kompozitnih materijala, smanjiti talište od keramičkih materijala; Smanjite poroznost materijala i povećajte gustoću; ometati migraciju drugih jona, smanjiti stopu migracije granica zrna, inhibirati rast zrna i olakšati formiranje gustih struktura; Poboljšati snagu staklene faze, čime se postigne svrha poboljšanja mehaničkih svojstava AL2O3 keramike.
■ Primjena uSi3n4KeramicsSi3N4 Keramika imaju odlična mehanička svojstva, toplinska svojstva i hemijsku stabilnost i najperspektivniji su materijali za visokotempetraturne konstrukcijske keramike. Budući da je SI3N4 jak komponirani kovalentni obveznica, čista si3n4 ne može se odrediti konvencionalnom sintralnom sintralizacijom solidne faze. Stoga, pored reakcije sinterovanja izravne nitridske nitrijske praha, mora se dodati određena količina sinterovne pomoći za izradu gustog materijala. Trenutno je idealnija sinterska pomagala za pripremu keramike si3n4 rijetki su zemaljski oksidi kao što suY2o3, ND2O3, iLa2o3. S jedne strane, ovi rijetki zemaljski oksidi reagiraju s trakom SIO2 na površini SI3N4 praha na visokoj temperaturi za generiranje visokih temperaturnih faza sa visokim temperaturama, što učinkovito promoviraju sintering si3n4 keramike; S druge strane, oni formiraju granice žitarica od stakla Y-la-SI-na visokim refraktosti i viskoznostima, imaju visoku čvrstoću na visokoj temperaturi i dobru oksidacijsku otpornost i lako su precipirati kristalna jedinjenja koja sadrže Y i LA sa visokim tačkićima pod visokim temperaturnim uvjetima materijala.
■ Primjena uZro2Keramika ZRRO2 Keramika ima visoku gustinu, visoko topljenje i tvrdoću, posebno visoku čvrstoću sa savijanju i žilavost loma, koja su najviša među sva od keramike. Budući da je kristalna transformacija ZRO2 popraćena očiglednim promjenom volumena, opseg izravne upotrebe je ograničen. Uz produbljivanje istraživačkog rada, utvrđeno je da dodavanje rijetkih zemaljskih oksida ima bolji inhibicijski i stabilizaciju učinka na fazni promjenu ZRo2. Uglavnom su korišteni rijetki zemaljski oksidi uglavnomY2o3,ND2O3i CE2O3. Njihov Jonski radijus u osnovi je blizu ZR4 +, a mogu formirati monokliničku, tetragonalnu i kubnu supstitucijsku solidna rješenja sa ZRI2. Ova vrsta ZRO2 keramičkog materijala ima dobre tehničke pokazatelje performansi. Na primjer,CEO2Može formirati fazu regije tetragonalne cirkonije čvrsto rješenje u širokom rasponu sa ZRI2, koji je dobar čvrsti elektrolitni materijal. ZrO2 stabiliziran Y2O3 je odličan materijal za kiseonik ion dirigent koji se široko koristi u čvrstim oksidnim ćelijama (SOFC), senzorima kisika i metvem membranskim reaktorima.
■ Primjena uSićkeramikaSilicijum karbidKeramika su otporna na visoke temperature, toplotni udar, koroziju, habanje, dobru toplotnu provodljivost i laganu težinu, te se obično koriste strukturna keramika visoke temperature. Snažne kovalentne karakteristike vezanjaSićOdredite da je teško postići sintranje denzifikacije u normalnim uvjetima. Obično je potrebno dodati sintering pomagala ili koristiti vruće prešanje i vruće izostatičke sunce procese. Proces proizvodnje je komplikovan, a troškovi su visoki. Najefikasnija sinterska pomoć za sinteru bez pritiska SIC je al2O3-Y2O3; SIC-YAG keramički kompozitni materijali sa Y3AL5O12 (kratkim jastima) Kao glavna sintrarska pomoć može postići gustoću za sinteru na nižoj temperaturi, tako da se smatraju jednim od najperspektivnijih keramičkih sistema Silikonskih karbida.
■ Primjena uAlnkeramikaAlnJe li komponentni spoj kovalentne veze s visokom talištem, visokom toplinskom provodljivošću, niskom dielektričnoj konstanci i otpornosti na koroziju metala i legura poput željeza i aluminija. Ima odličnu otpornost na visoku temperaturu u posebnim atmosferama i idealan je veliki integrirani krug i ambalažni materijal. Budući da je Aln kovalentna veza, sintering je vrlo teška, a jedna sintrarska pomoć može smanjiti temperaturu sinterove samo u ograničenoj mjeri, tako da se kompozitne pomagale i alkalne zemlje metalni oksidi) obično koriste kao sinterovirajuće faze za promociju sintranje. Pored toga, sintering pomagala može reagirati i s nečistoćnim nečistoćima uAln, smanjuju aluminijske konkurse uzrokovane djelomičnim kisikom koji se rastvaraju u altno rešetki i poboljšavaju toplotnu provodljivostAln.
■ Aplikacija u Sialon keramici Sialon Keramika su vrsta si-no-al-al-ally polikrystalline keramike nitrid razvijene na osnovuSi3n4Keramika. Formiraju ih djelomična zamjena si atoma i n atoma uSi3n4od strane Al Atoma i Atoma u AL2O3. Njihova snaga, žilavost i otpornost oksidacije su bolja od SI3N4 keramike, a posebno su pogodni za komponente keramičke motora i ostale keramičke proizvode otporne na habanje. Sialon Materijali nisu jednostavni za sinter. Uvođenje rijetkih zemaljskih oksida pogoduje se na formiranje tečnosti na nižoj temperaturi, što učinkovito promoviše sintering. Istovremeno, rijetkim zemljanim kationima mogu ući u rešetke α-si3n4 faze, smanjiti sadržaj staklene faze i formirati granicu žitarica, poboljšavajući temperaturu prostorije i visoke temperature materijala. Studije su pokazale da dodavanje 1%Y2o3Može formirati visokotemperaturnu staklenu fazu prilikom sinterovanja sinteron keramike na visokim temperaturama, što ne samo da promoviše sintering, već i poboljšava njenu žilavost loma. Pored toga, dodavanje male količine Y2O3 također uvelike poboljšava otpor oksidacije.
Primjena retkih zemaljskih elemenata u funkcionalnoj keramici
Rijetka zemljasu usko povezani sa funkcionalnom keramikom. Dodavanje određenihRijetki zemljani elementiNa sirovine mnogih funkcionalnih keramika ne samo ne samo poboljšavaju sintranje, gustoću, snagu itd. Keramike, ali još važnije, može značajno poboljšati svoje jedinstvene funkcionalne efekte.
1Uloga u superprovodničkoj keramici od 1987. godine, kada su materijali naučnici iz Kine, Japana, Sjedinjenih Država i drugih zemalja otkrili da su oksidne keramikeytrium barium bakar oksid(YBCO) imaju odličnu superprovodljivost visokog temperature (TC do 92k), ljudi su učinili mnogo posla u istraživanju učinka i razvoju primene retke Zemlje visoke temperature superprovodnica i učinili su mnogo velikih napretka. Japanske studije su pokazale da nakon zamjene y u YBCO saSvijetlo rijetka zemlja(Ln) kao što suNd, Sm, Eu, iGd, Kritična magnetska poljana terenska terenska materijala LNBCO značajno je poboljšana, a sila magnetske fluksele u velikoj mjeri je također uvelike poboljšana, što je od velike praktične vrijednosti u struju, skladištima i prevozu energije. Univerzitet u PekinguZro2kao podloge i zagrijava ga na oko 200 ° C, a isparila y (ili drugoRijetka zemlja), BA oksidi i Cu na podlozi u slojevima za difuzijsko liječenje i toplina su ih tretirala u temperaturnom rasponu od 800-900 ° C. Rezultirajuća superprovodljiva keramika pokazala je dobar metalni koeficijent temperature otpora iznad 100k. Dodano je Sveučilište Kagošima u JapanuRijetka zemljaLA u SR i NB oksidi za izradu keramičkog filma, koji je izložio superprovodljivost na 255K.
2 Primjena u piezoelektričnoj keramici olova od titanata (PBTIO3) je tipična piezoelektrična keramika sa mehaničkim efektom energetsko-električnog energije. Ima visoku temperaturu kriile (490 ° C) i nisku dielektričnu konstancu, a pogodan je za primjenu pod visokim temperaturama i visokim frekvencijskim uvjetima. Međutim, tijekom procesa pripreme i hlađenja, mikro pukotine su sklone da se pojave zbog kubne tetragonalne fazne tranzicije. Da bi se riješio ovaj problem, rijetka Zemlja koriste se za modifikaciju. Nakon sinterovanja na 1150 ° C, može se dobiti re-PBTIO3 keramika s relativnom gustoćom od 99%. Mikrostruktura je značajno poboljšana i može se koristiti za proizvodnju nizova pretvarača koji rade pod visokim frekvencijskim uvjetima 75MHz. U glavnom cirkokojnom titanatu (PZT) piezoelektrična keramika sa visokim piezoelektričnim koeficijentima, dodavanjem rijetkih zemaljskih oksida kao što suLa2o3, SM2O3, iND2O3, Sinteresing svojstva PZT keramike mogu se značajno poboljšati, a može se dobiti stabilna električna i piezoelektrična svojstva. Pored toga, performanse PZT keramike mogu se poboljšati dodavanjem male količine rijetkog oksida u zemljiCEO2. Nakon dodavanja CEO2, povećava se otpornost volumena PZT keramike, što se pogoduje realizaciji polarizacije pod visokim temperaturama i visokoj električnom polju u procesu, a poboljšavaju se i njen otpor na vrijeme starenja i starenja temperature i starenjem temperature i starenje temperature. PZT keramika izmijenjenaRijetka zemljaširoko se koriste u visokonaponskim generatorima, ultrazvučnim generatorima, podvodnim akustičkim pretvaračima i drugim uređajima.
3Primjena u provodljivoj keramici sa cirkonijem stabilizirane sa stabilizovanjem Ytrium (YSZ) saRijetka zemljano oksid Y2o3Kao dodatak imaju dobru toplinsku i hemijsku stabilnost na visokim temperaturama, dobri su kisični ion provodnici i imaju istaknuto mjesto u ION provodljivoj keramici. YSZ keramički senzori uspješno su korišteni za mjerenje djelomičnog tlaka kisika u izduvni okvir automobila, učinkovito kontrolirati omjer zraka / goriva i imaju značajne efekte uštede energije. Široko su se koristili u industrijskim kotlovima, topionicama, spalionice i ostala oprema zasnovana na sagorevanju. Međutim, YSZ keramika pokazuje samo visoku jonu provodljivost kada je temperatura veća od 900 ° C, tako da im je njihova primjena još uvijek podložna određenim ograničenjima. Postojeće istraživanje otkrilo je da dodaje odgovarajuću količinu Y2O3 iliGD2O3 to Bi2o3Keramika s višom jonskim provodljivošću može stabilizirati CUBO3 kubnu fazu u središtu licem na sobnu temperaturu. Istovremeno, rendgenski difrakcijski obrasci su također prikazani da (BI2O3) 0.75 · (Y2O3) 0,25 i (BI2O3) 0,65 · (GD2O3) 0.5. Nakon prevlačenja stranice ove keramike sa zaštitnim filmom (ZRO2) 0,08, gorivne ćelije i senzorima kisika sa visokom ionskom provodljivošću i dobroj stabilnosti koja mogu raditi pod srednjim temperaturama (500 ~ 800 ℃) može se pripremiti i pogodovati za rješavanje poteškoća koje su dovedene visokotemperaturne tehnologije.
4 Primjena u dielektričnoj keramici dielektrična keramika uglavnom se koriste za izradu keramičkih kondenzatora i mikrotalasne dielektrične komponente. U dielektričnoj keramici kao što suTIO2, Mgtio3,Bacio3i njihovu kompozitnu dielektričnu keramiku, dodajućiRijetka zemljaKao što su LA, ND, a DY može značajno poboljšati svoje dielektrične svojstva. Na primjer, u Batio3 keramika sa visokom dielektričnom konstantom, dodavanjem LA i ND-a Zemljine jedinjenja sa dielektričnom konstantnom vrijednošću ε = 30 ~ 60 može zadržati svoju dielektričnu konstantu stabilnu preko širokog temperaturnog opsega, a vijek trajanja uređaja značajno se poboljšava. U dielektričnoj keramici za termičke kompenzacijske kondenzatore, rijetka Zemlja mogu se na odgovarajući način dodati po potrebi za poboljšanje ili podešavanje dielektrične konstantne, temperaturnog koeficijenta i faktora kvalitete keramike, čime se širi svoj raspon primjene. Termički stabilni kondenzatorski kondenzat Keramika modificirani su sa LA2O3 i dobivenim MGO · TIO2-la2O3-TIO2 keramikom i CATIO3-MGTiO3-la2tio5 keramikom ne samo da održavaju originalne karakteristike niskog dielektričnog gubitka i temperaturnog koeficijenta, već i značajno poboljšavaju njihov dielektričniKonstantno.
5 Primjena u osjetljivoj keramici osjetljiva keramika važna su vrsta funkcionalne keramike. Karakteriziraju se osjetljivim na određene vanjske uvjete kao što su napon, kompozicija plina, temperatura, vlaga itd. Stoga mogu nadgledati krugove, operativne procese ili okruženja putem reakcije ili promjene povezanih parametara električnih performansi. Široko se koriste kao osjetljivi elementi u upravljačkim krugovima, tako da se nazivaju i senzor-keramika. Postoji bliska veza između rijetkih zemalja i performanse ove vrste keramike.
(1) Elektro-optička keramika: dodavanjem rijetkih zemaljskih oksidaLa2o3Za PZT, transparentan olovni Lanthanum cirkonata Titanat (PLZT) može se dobiti elektro-optička keramika. Originalni matrični materijal PZT je uglavnom neproziran zbog prisustva graničnih faza zrna i anizotropije, dok je dodavanje LA2O3, u velikoj mjeri eliminira rasipanje na razredu uzrokovane višestrukim refrektorima na graničnim granicama i raspršivanju groznica uzrokovanim drugim fazama. Stoga PLZT ima dobre performanse prenosa svjetla. PLZT se široko koristi u naočalama za zaštitu nuklearnog zračenja, prozori teških bombardera, optičkih komunikacijskih modulatora, holografskih uređaja za snimanje itd.
(2) Varistor Keramika: Central South University of Technology proučavao je učinak retkih zemaljskih elemenata na električna svojstva Keramike ZNo Varistor. Nakon ZNNO varistorske keramike bile su dopirane rijetkim zemljanim oksidomLa2o3, VLMA VLMA vrijednost njihovog varistora značajno se povećala; Kada je doping iznos porastao sa 0,1% na 10%, nelinearni koeficijent α keramike smanjen je sa 20 na 1, a u osnovi nije imao nekretnina. Stoga za ZNNO keramiku, doping element sa niskim koncentracijama Zemlje može povećati svoju varistornu vrijednost napona, ali ima malo utjecaja na nelinearni koeficijent; i doping visoke koncentracije ne prikazuje karakteristike varistora.
(3) Keramika osjetljiva na plinu: Od 1970-ih ljudi su učinili puno istraživanja o ulozi dodavanja rijetkih zemaljskih oksida keramičkim materijalima osjetljivim na plin, poput ZNo,Sno2iFe2O3, a proizveli su abo3 i a2bo4 rijetke zemlje sa kompozitnim oksidnim materijalima. Rezultati istraživanja pokazuju da dodavanje rijetkih zemaljskih oksida ZNNO mogu značajno poboljšati svoju osjetljivost na propilen; dodavanjeCEO2do Sno2 može proizvesti sintrani element koji je osjetljiv na etanol.
(4) Termistor keramika: barijum titanat (bacio3) je najčešće i široko korištena termistorska keramika. Kad se u Batio3 dodaju retkim zemaljskim elementima kao što su LA, CE, SM, DY, Y itd. Međutim, ako doping iznos prelazi određenu vrijednost, zbog formiranja BA2 + konkursa i nestanka provodnih nosača, otpornost keramike naglo raste i čak postaje izolator.
(5) Keramika osjetljive na vlagu: Među raznim vrstama keramike osjetljive na vlagu, trenutno su dodan rijetki Zemlje, uglavnom su Lanthanum i njegovi oksidi, kao što su SR1-XLAXSNO3 sustav, la2o3-tiO2-V2O5 sistem, SR0.95La0.05sno3 i PD0.91la0.09 (ZR0.65TI0.35) 0.98O3-KH2PO3, itd. Kako bi se dodatno poboljšalo osjetljivost vlažnosti keramike, u smislu realizma i stabilnosti i da poboljšaju njihovu praktičnost, također je potrebno ojačati istraživanje o utjecajuRijetka zemljadodatak na relevantna svojstva keramike.
Specijalizirani smo za izvoz rijetkim zemljanim proizvodima, za kupnju rijetkih zemaljskih proizvoda, dobrodošli uKontakti nas kontaktira
Sales@shxlchem.com; Delia@shxlchem.com
WhatsApp & tel: 008613524231522; 0086 13661632459
Vrijeme pošte: februar-06-2025