Òxid de lutetiés un material refractari prometedor a causa de la seva alta resistència a la temperatura, resistència a la corrosió i baixa energia de fonó. A més, a causa de la seva naturalesa homogènia, no hi ha cap transició de fase per sota del punt de fusió i alta tolerància estructural, té un paper important en materials catalítics, materials magnètics, vidre òptic, làser, electrònica, luminescència, superconductivitat i detecció de radiació d’alta energia. En comparació amb les formes de material tradicionals,òxid de lutetiEls materials de fibra presenten avantatges com la flexibilitat ultra-forta, el llindar de danys làser més elevat i l'amplada de banda de transmissió més àmplia. Tenen àmplies perspectives d’aplicació en els camps de làsers d’alta energia i materials estructurals d’alta temperatura. Tot i això, el diàmetre de llargòxid de lutetiLes fibres obtingudes per mètodes tradicionals són sovint més grans (> 75 μ m) La flexibilitat és relativament pobra i no hi ha hagut informes de gran rendimentòxid de lutetifibres contínues. Per aquest motiu, el professor Zhu Luyi i altres de la Universitat de Shandong van utilitzarlutetique conté polímers orgànics (PALU) com a precursors, combinats amb els processos de filatura seca i posteriors de tractament tèrmic, per trencar el coll d'ampolla de preparar fibres contínues d'òxid de luteti flexible de gran resistència i a diamistres fins i aconseguir una preparació controlable d'alt rendimentòxid de lutetifibres contínues.
Figura 1 Procés de filatura en sec de continuòxid de lutetifibres
Aquest treball se centra en el dany estructural de les fibres precursores durant el procés ceràmic. A partir de la regulació de la forma de descomposició precursora, es proposa un mètode innovador de pretractament de vapor d’aigua assistit a la pressió. Ajustant la temperatura de pretractament per eliminar els lligands orgànics en forma de molècules, s’eviten molt el dany a l’estructura de la fibra durant el procés de ceràmica, garantint així la continuïtat deòxid de lutetifibres. Exhibint excel·lents propietats mecàniques. Les investigacions han trobat que a temperatures més baixes del tractament, els precursors són més propensos a patir reaccions d’hidròlisi, provocant arrugues superficials a les fibres, donant lloc a més esquerdes a la superfície de les fibres ceràmiques i a la pulverització directa a nivell macro; Una temperatura de pre-tractament més elevada farà que el precursor es cristal·litzi directament aòxid de luteti, provocant una estructura de fibra desigual, donant lloc a una major britoritat de fibra i longitud més curta; Després del pretractament a 145 ℃, l'estructura de la fibra és densa i la superfície és relativament llisa. Després del tractament tèrmic a alta temperatura, un macroscòpic gairebé transparent continuòxid de lutetiLa fibra amb un diàmetre d’uns 40 es va obtenir amb èxit μ M.
Figura 2 Fotos òptiques i imatges SEM de fibres precursores preprocessades. Temperatura de pretractament: (a, d, g) 135 ℃, (b, e, h) 145 ℃, (c, f, i) 155 ℃
Figura 3 Foto òptica de contínuaòxid de lutetiFibres després del tractament de ceràmica. Temperatura de pretractament: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃
Figura 4: (a) Espectre XRD, (b) Fotos del microscopi òptic, (c) estabilitat tèrmica i microestructura de contínuaòxid de lutetiFibres després del tractament a alta temperatura. Temperatura del tractament tèrmic: (D, G) 1100 ℃, (E, H) 1200 ℃, (F, I) 1300 ℃
A més, aquest treball informa per primera vegada la resistència a la tracció, el mòdul elàstic, la flexibilitat i la resistència a la temperatura del continuòxid de lutetifibres. La resistència a la tracció de filament únic és de 345,33-373,23 MPa, el mòdul elàstic és de 27,71-31,55 GPa i el radi de curvatura final és de 3,5-4,5 mm. Fins i tot després del tractament tèrmic a 1300 ℃, no hi va haver una disminució significativa de les propietats mecàniques de les fibres, cosa que demostra plenament que la resistència a la temperatura del continuòxid de lutetiLes fibres preparades en aquest treball no són inferiors a 1300 ℃.
Figura 5 Propietats mecàniques del continuòxid de lutetifibres. (a) Corba de tensió-tensió, (b) resistència a la tracció, (c) mòdul elàstic, (df) radi de curvatura final. Temperatura del tractament tèrmic: (d) 1100 ℃, (e) 1200 ℃, (f) 1300 ℃
Aquest treball no només promou l'aplicació i el desenvolupament deòxid de lutetiEn materials estructurals d’alta temperatura, làsers d’alta energia i altres camps, però també proporciona noves idees per a la preparació de fibres contínues d’òxid d’alt rendiment
Post Horari: 09 de novembre de 2013