Nanometru materiali di terra rara, una nova forza in a rivoluzione industriale

Nanometru materiali di terra rara, una nova forza in a rivoluzione industriale

A nanotecnologia hè un novu campu interdisciplinariu sviluppatu gradualmente à a fine di l'anni 1980 è à l'iniziu di l'anni 1990. Perchè hà un grande potenziale per creà novi prucessi di pruduzzione, novi materiali è novi prudutti, hà da avvià una nova rivoluzione industriale in u novu seculu. U livellu di sviluppu attuale di a nanoscienza è a nanotecnologia hè simile à quella di l'informatica è a tecnulugia di l'infurmazione in l'anni 1950. A maiò parte di i scientisti impegnati in questu campu predicenu chì u sviluppu di a nanotecnologia avarà un impattu largu è largu in parechji aspetti di a tecnulugia. I scientisti credenu chì hà proprietà strane è prestazioni uniche, I principali effetti di cunfinazione chì portanu à e proprietà strane di i materiali nano di terra rara sò effettu di superficia specifica, effettu di piccula dimensione, effettu di interfaccia, effettu di trasparenza, effettu tunnel è effettu quantum macroscopicu. Questi effetti facenu e proprietà fisiche di u sistema nanu diffirenti da quelli di i materiali cunvinziunali in luce, elettricità, calore è magnetismu, è prisentanu assai caratteristiche novi. In u futuru, ci sò trè direzzione principali per i scientisti per a ricerca è u sviluppu di nanotecnologia: preparazione è applicazione. di nanomateriali cù prestazioni eccellenti; Cuncepisce è preparanu diversi dispositi nano è equipaghji; Detectà è analizà e proprietà di nano-regioni. Attualmente, nano terra rara hà principalmente i seguenti direzzione di l'applicazione, è a so applicazione deve esse sviluppata in u futuru.

Nanometru ossidu di lantanu (La2O3)

L'ossidu di lantanu nanometru hè appiicatu à materiali piezoelettrici, materiali elettrotermali, materiali termoelettrici, materiali magnetoresistenti, materiali luminescenti (polvere blu), materiali di almacenamento di l'idrogenu, vetru otticu, materiali laser, diversi materiali in lega, catalizzatori per a preparazione di prudutti chimichi organici, è catalizzatori per neutralizà. scarico di l'automobile, è i filmi agriculi di cunversione di luce sò ancu appiicati à l'ossidu di lantanu nanometru.

Nanometru ossidu di ceriu (CeO2)

L'usi principali di l'ossidu di cerium nano sò i seguenti: 1. Cum'è un additivu di vetru, l'ossidu di cerium nano pò assorbe i raghji ultraviolet è i raghji infrared, è hè statu appiicatu à u vetru di l'automobile. Ùn pò micca solu prevene i raghji ultravioletti, ma ancu riduce a temperatura di l'internu di a vittura, risparmiendu cusì l'electricità per l'aria condizionata. 2. L'appiecazione di l'ossidu di cerium nano in u catalizzatore di purificazione di l'exhaust di l'automobile pò impedisce in modu efficace una grande quantità di gas di scarico di l'automobile da esse scaricata in l'aria.3. L'ossidu di nano-cerium pò esse usatu in pigmenti per culori plastichi, è pò ancu esse usatu in l'industria di revestimentu, tinta è carta. 4. L'appiecazione di l'ossidu di cerium nano in i materiali di lucidatura hè stata largamente ricunnisciuta cum'è un requisitu d'alta precisione per a lucidatura di wafers di siliciu è di substrati di cristalli unichi di zaffiro. Inoltre, l'ossidu di ceriu nano pò ancu esse applicatu à i materiali di almacenamento di l'idrogenu, i materiali termoelettrici, l'elettrodi di tungstenu di l'ossidu di cerium nano, i condensatori ceramici, a ceramica piezoelettrica, l'abrasivi di carburu di silicuu di l'ossidu di cerium nano, a materia prima di celle di combustibile, i catalizzatori di benzina, alcuni materiali magnetichi permanenti, diversi acciai legati è metalli non-ferrosi, etc.

L'ossidu di praseodimiu nanometru (Pr6O11)

L'usi principali di l'ossidu di praseodimiu nanometru sò i seguenti: 1. Hè largamente utilizatu in a ceramica di custruzzione è a ceramica di u ghjornu. Pò esse mischiatu cù glaze ceramica per fà un glaze di culore, è pò ancu esse usatu cum'è pigmentu sottuglaze solu. U pigmentu preparatu hè giallu chjaru cù un tonu puri è eleganti. 2. Hè adupratu per fabricà i magneti permanenti è hè largamente utilizatu in parechji dispositi elettronichi è muturi. 3. Hè adupratu per u cracking cataliticu di petroliu. L'attività, a selettività è a stabilità di a catalisi pò esse migliurata. 4. Nano-praseodymium oxide pò ancu esse usatu per lucidatura abrasive. Inoltre, l'applicazione di l'ossidu di praseodimiu nanometru in u campu di a fibra ottica hè più è più larga.

Nanometru ossidu di neodimiu (Nd2O3)

L'ossidu di neodimiu nanometru hè diventatu un locu caldu in u mercatu per parechji anni per via di a so pusizioni unica in u campu di e terre rare. L'ossidu di nano-neodimiu hè ancu appiicatu à materiali non-ferrous. Adding 1.5% ~ 2.5% nano ossidu di neodimiu in magnesiu o lega d'aluminiu pò migliurà u rendiment à alta temperatura, a tenuta d'aria è a resistenza à a corrosione di l'alia, è hè largamente utilizatu com'è aerospaziale. materiale per l'aviazione. Inoltre, u granatu d'aluminiu nano ittriu dopatu cù l'ossidu di neodimiu nanu produce un fasciu laser d'onda corta, chì hè largamente utilizatu per saldatura è taglio di materiali sottili cù un grossu sottu à 10 mm in l'industria. Da u latu medico, u laser Nano-YAG dopatu cù nano-Nd _ 2O _ 3 hè utilizatu per caccià e ferite chirurgiche o disinfettate e ferite invece di coltelli chirurgici. L'ossidu di neodimiu nanometru hè ancu usatu per culori di vetru è ceramica, prudutti di gomma è additivi.

Nanoparticelle di ossidu di samarium (Sm2O3)

L'usi principali di l'oxidu di samarium nano-sized sò: l'oxidu di samarium nano-sized hè giallu chjaru, chì hè appiicatu à condensatori ceramichi è catalizzatori. Inoltre, l'ossidu di samarium nano-sized hà proprietà nucleari, è pò esse usatu cum'è materiale strutturale, materiale di schermatura è materiale di cuntrollu di reattore di energia atomica, perchè l'energia enormosa generata da fissione nucleare pò esse usata in modu sicuru. Nanoparticles d'ossidu di Europium (Eu2O3) sò soprattuttu usati in fosfori. Eu3 + hè utilizatu com'è attivatore di fosforu rossu, è Eu2 + hè usatu cum'è fosforu blu. Y0O3: Eu3 + hè u megliu fosforu in efficienza luminosa, stabilità di rivestimentu, costu di ricuperazione, etc., è hè largamente utilizatu per via di a migliione di l'efficienza luminosa è u cuntrastu. Ricertamenti, l'ossidu di nano-europium hè ancu usatu cum'è fosforu di emissione stimulata per u novu sistema di diagnosi medica di raghji X. L'ossidu di nano-europium pò ancu esse usatu per a fabricazione di lenti culurite è filtri ottici, per i dispositi di almacenamento di bolle magnetichi, è pò ancu dimustrà i so talenti in materiali di cuntrollu, materiali shielding è materiali strutturale di reattori atomicu. U fosforu rossu di gadoliniu di particella fina (Y2O3: Eu3+) hè statu preparatu utilizendu nano ossidu di ittriu (Y2O3) è nano ossidu di europiu (Eu2O3) cum'è materie prime. Quandu l'utilizanu per preparà u fosforu tricolore di terra rara, hè stata truvata chì: (a) pò esse bè è uniformemente mischju cù u polu verde è u polu blu; (b) Bona prestazione di revestimentu; (c) Perchè a dimensione di particella di u polu rossu hè chjuca, l'area di a superficia specifica aumenta è u nùmeru di particeddi luminiscenti aumenta, a quantità di polvere rossa in fosfori tricolori di terra rara pò esse ridutta, risultatu in un costu più bassu.

Nanoparticule d'ossidu di gadoliniu (Gd2O3)

I so usi principali sò i seguenti: 1. U so cumplessu paramagneticu soluble in acqua pò migliurà u signale di imaging NMR di u corpu umanu in trattamentu medico. 2. L'ossidu di sulfuru di basa pò esse usatu cum'è griglia di matrice di tubu oscilloscopiu è schermu di raghji X cù luminosità speciale. 3. Nano-gadolinium oxide in nano-gadolinium gallium garnet hè un sustrato unicu ideale per a memoria di bolle magnetichi. 4. Quandu ùn ci hè micca limitu ciculu Camot, It pò ièssiri usatu comu solidu medium cooling magnetichi. 5. Hè adupratu cum'è inhibitore per cuntrullà u livellu di reazzione in catena di e centrali nucleari per assicurà a sicurità di e reazzione nucleari. Inoltre, l'usu di l'ossidu di nano-gadoliniu è di l'ossidu di nano-lantanu hè utile per cambià a regione di vitrificazione è migliurà a stabilità termale di u vetru. L'ossidu di nano gadoliniu pò ancu esse usatu per a fabricazione di condensatori è schermi intensificatori di raghji X. Attualmente, u mondu face grandi sforzi per sviluppà l'applicazione di l'ossidu di nano-gadoliniu è e so leghe in a refrigerazione magnetica, è hà fattu un prugressu avanzatu.

Nanoparticule d'ossidu di terbiu (Tb4O7)

I campi di l'applicazioni principali sò i seguenti: 1. I fosfori sò usati cum'è attivatori di u polu verde in fosfori tricolori, cum'è a matrice di fosfate attivata da l'ossidu di nano terbiu, a matrice di silicate attivata da l'ossidu di nano terbiu è a matrice di l'aluminatu di magnesiu di l'ossidu di cerium nano attivatu da u nano terbiu. ossidu, chì tutti emettenu luce verde in u statu eccitatu. 2. Materiali di almacenamentu magneto-otticu, In l'ultimi anni, i materiali magneto-ottici di l'ossidu di nano-terbiu sò stati ricercati è sviluppati. U discu magneto-otticu fattu di film amorfu Tb-Fe hè adupratu cum'è elementu di almacenamento di l'urdinatore, è a capacità di almacenamento pò esse aumentata da 10 ~ 15 volte. 3. Magneto-otticu, vetru Faraday otticu attivu chì cuntene nanometru di ossidu di terbiu, hè un materiale chjave per fà rotatori, isolanti, annulatori è largamente utilizatu in a tecnulugia laser. utilizatu in parechji campi, cum'è u sistema di iniezione di carburante, u cuntrollu di a valvula di liquidu, u micro-pusizionamentu, l'attuatore meccanicu, mecanismu è regulatore di l'ala di u telescopiu spaziale di l'aeronave.

Nano ossidu di disprosio Dy2O3

L'usi principali di Dy2O3 nano ossidu di disprosio sò: 1. L'ossidu di nano-disprosiu hè adupratu cum'è l'attivatore di fosforu, è l'ossidu di nano-disprosio trivalente hè un ionu attivatore prometente di materiali luminiscenti tricolori cù un centru luminescente unicu. Hè custituitu principarmenti di dui bandi di emissioni, unu hè l'emissione di luce gialla, l'altru hè l'emissione di luce blu, è i materiali luminiscenti dopati cù l'ossidu di nano-disprosium pò esse usatu cum'è fosfori tricolori.2. L'ossidu di disprosiu di nanometru hè una materia prima metallica necessaria per a preparazione di l'alia di Terfenol cù l'ossidu di nano-terbium è l'ossidu di nano-disprosio di grande magnetostrictive, chì ponu realizà alcune attività precise di u muvimentu meccanicu. 3. Nanometer dysprosium oxide metallu pò esse usatu cum'è materiale d'almacenamiento magneto-otticu cù alta velocità di registrazione è sensibilità di lettura. 4. Adupratu per a preparazione di lampa d'ossidu di disprosiu nanometru. A sustanza di travagliu utilizata in lampa d'ossidu di disprosium nano hè l'ossidu di disprosium nano, chì hà i vantaghji di alta luminosità, bonu culore, temperatura di culore altu, tamantu chjucu è arcu stabile, è hè stata. Adupratu com'è fonte di illuminazione per film è stampa. 5. L'ossidu di disprosiu nanometru hè adupratu per misurà u spettru di l'energia di neutroni o cum'è assorbitore di neutroni in l'industria di l'energia atomica per via di a so grande area transversale di cattura di neutroni.

Nanometru Ho2O3

L'usi principali di l'ossidu di nano-holmium sò i seguenti: 1. Cum'è un additivu di lampa alogena di metallu, lampa di alogenu di metallu hè un tipu di lampa di scaricamentu di gas, chì hè sviluppatu nantu à a basa di lampa di mercuriu d'alta pressione, è a so caratteristica hè chì u bulbe hè pienu di diversi alogenuri di terra rara. Attualmente, iodidi di terra rara sò principarmenti usati, chì emettenu diverse linee spettrali quandu scaricanu gas. A sustanza di travagliu utilizata in a lampa d'ossidu di nano-holmium hè iodu di ossidu di nano-holmium, chì pò ottene una concentrazione di atomu di metalli più altu in a zona d'arcu, cusì migliurà assai l'efficienza di a radiazione. 2. Nanometer oxidu holmium pò ièssiri usatu comu additivu di ferru ittriu o granate d'aluminium ittriu; 3. Nano-holmium oxide pò ièssiri usatu comu granata aluminium ferru ittriu (Ho: YAG), chì pò emettiri 2μm laser, è u tassu di absorption di tissutu umanu à 2μm laser hè high.It hè guasi trè ordini di grandezza supiriuri a Hd: YAG0. Dunque, quandu si usa u laser Ho:YAG per l'operazione medica, ùn pò micca solu migliurà l'efficienza è a precisione di l'operazione, ma ancu riduce l'area di danni termichi à una dimensione più chjuca. U fasciu liberu generatu da u cristallu d'ossidu di nano holmium pò eliminà u grassu senza generà calore eccessivu, riducendu cusì u dannu termale causatu da tissuti sani. chirurgia. 4. In alloy magnetostrictive Terfenol-D, una piccula quantità di nano-sized holmium oxide pò ancu esse aghjuntu à riduce u campu esternu necessariu per magnetization saturazione di l 'alloy.5. Inoltre, a fibra ottica dopata cù l'ossidu di nano-holmium pò esse usata per fà i dispusitivi di cumunicazione otticu, cum'è laser di fibra otticu, amplificatori di fibra otticu, sensori di fibra otticu, etc. Avarà un rolu più impurtante in a cumunicazione rapida di fibre ottiche d'oghje.

Nano Erbium (III) ossidu

L'usi principali sò:

1. L'emissione di luce di nanometru Erbium(III) oxide à 1550nm hè di significatu particulari, perchè sta lunghezza d'onda hè esattamente a perdita minima di a fibra ottica di a cumunicazione Fiber-optic. Dopu à esse eccitati da a luce à 980nm è 1480nm, i transizioni di l'oxidu di Erbium (III) nanometru da u statu di terra 4115/2 à u statu d'alta energia 4113/2. Quandu l'Er3 + in u statu d'alta energia torna à u statu di terra, emette luce di lunghezza d'onda di 1550 nm. A fibra di quartz pò trasmette luce di diverse lunghezze d'onda, Tuttavia, diverse tassi di attenuazione ottica varianu, cù a banda di frequenza 1550nm chì hà a più bassa rata d'attenuazione ottica (0,15 decibel per chilometru) in a trasmissione di fibra di quartz, chì hè quasi u tassu di attenuazione di u limitu più bassu. Dunque, quandu a cumunicazione in fibra ottica hè aduprata cum'è luce di signale à 1550nm, a perdita di luce hè minimizzata. In questu modu, se a cuncentrazione adatta di l'ossidu di nanu Erbium (III) hè dopata in a matrice adatta, l'amplificatore pò cumpensà a perdita in u sistema di cumunicazione secondu u principiu laser. Dunque, in a reta di telecomunicazione chì deve amplificà u segnu otticu 1550nm, l'amplificatore di fibra dopata d'ossidu di nano Erbium (III) hè un dispositivu otticu indispensabile. Attualmente, l'amplificatore di fibra di silice dopata à l'ossidu di nano Erbium (III) hè statu cummercializatu. Hè infurmatu chì per evità l'absorzione inutile, a quantità di doping di nano Erbium (III) oxide in a fibra hè decine à centinaie di ppm. U rapidu sviluppu di a cumunicazione di fibre ottiche apre un novu campu d'applicazione di l'ossidu di nanu Erbium (III).

2. U cristallu laser dopatu cù nanometru Erbium (III) oxide è u so laser 1730nm è 1550nm laser output sò sicuri per l'ochji umani, anu una bona prestazione di trasmissione atmosferica, anu una forte capacità di penetrazione di fumu à u campu di battaglia, una bona cunfidenziale, ùn sò micca faciuli d'esse. rilevatu da u nemicu, è avè un grande cuntrastu quandu illuminate miri militari. Un telemetro Laser portable hè statu fattu per l'usu militari, chì hè sicuru per l'ochji umani.

3. Nanometer Erbium (III) ossidu pò esse aghjuntu in vetru per fà u materiale laser di vetru di terra raru, chì hè u materiale laser solidu cù a più grande energia di impulsu di output è a più alta putenza di pruduzzioni à l'oghje.

4. Nanometer Erbium (III) ossidu pò dinù esse usata cum'è l 'ion attivazione di terra rara up materiali laser cunversione.

5. Nanometer Erbium (III) oxide pò ancu esse usatu in a decolorizazione è a colorazione di l'oculare è u vetru cristalinu.

Nanometru ossidu di ittriu (Y2O3)

L'usi principali di l'ossidu di nano ittriu sò i seguenti: 1. Additivi per l'azzaru è l'aliati nonferrous. A lega FeCr cuntene generalmente 0,5% ~ 4% nano ossidu di ittriu, chì pò rinfurzà a resistenza à l'ossidazione è a duttilità di questi acciai inossidabili. migliuratu ieri,Puderà rimpiazzà alcune leghe d'aluminiu medii è forti per i cumpunenti stressati di l'aeronave; Agghiuncennu una piccula quantità di nano ossidu di ittriu terra rara in l'alia Al-Zr pò migliurà a conduttività di l'alia; A lega hè stata aduttata da a maiò parte di e fabbriche di filu in Cina. L'ossidu di nano-ittriu hè statu aghjuntu à a lega di cobre per migliurà a conduttività è a forza meccanica. 2. Materiale ceramica di nitruru di silicium chì cuntene 6% nano ossidu di ittriu è 2% aluminium.It pò esse usatu per sviluppà parti di u mutore. 3. Drilling, taglio, saldatura è altre trasfurmazioni miccanicu sò realizati nantu à cumpunenti di grande scala usendu nanu ossidu di neodimiu d'aluminiu granata laser fasciu cù una putenza di 400 watts. 4. U schermu microscope ilittronica cumpostu di Y-Al granata unicu cristallu hà altu splendore fluoriscenza, bassu absorption di luce spargugliatu, è bona resistenza à a temperatura alta è resistenza meccanica usura.5. L'alliage di struttura d'ossidu di nano ittriu altu chì cuntene 90% di ossidu di nano gadoliniu pò esse applicatu à l'aviazione è altre occasioni chì necessitanu una densità bassa è un altu puntu di fusione. 6. Materiali cunduttivi di protoni d'alta temperatura chì cuntenenu 90% nano ossidu di ittriu sò di grande significazione per a produzzione di celle di carburante, cellule elettrolitiche è sensori di gas chì necessitanu alta solubilità di l'idrogenu. Inoltre, l'ossidu di nano-ittriu hè ancu utilizatu cum'è materiale resistente à a spruzzatura à alta temperatura, diluente di carburante di reattore atomicu, additivu di materiale magneticu permanente è getter in l'industria elettronica.

In più di ciò chì sopra, i nanu ossidi di terra rara pò ancu esse usatu in materiali di vestiti per a cura di a salute umana è a prutezzione ambientale. Da l'unità di ricerca attuale, tutti anu certe direzzione: a radiazione anti-ultraviolet; A contaminazione di l'aria è a radiazione ultravioletta sò propensi à e malatie di a pelle è i cancers di a pelle; A prevenzione di a contaminazione rende difficiuli per i contaminanti per aderisce à a robba; Hè ancu studiatu in a direzzione di a conservazione anti-calda. Perchè a pelle hè dura è faciule d'età, hè più propensu à u mildiu in i ghjorni chiusi. U coghju pò esse addolcitu da bleaching cù nano oxidu di ceriu di terra rara, chì ùn hè micca faciule d'età è di mildiu, è hè cunfortu di portà. Nta l'ultimi anni, i materiali nano-coating sò ancu u focu di a ricerca di nano-materiali, è a ricerca principale si concentra nantu à i rivestimenti funziunali. Y2O3 cù 80nm in i Stati Uniti pò esse usatu cum'è revestimentu di schermu infrared. L'efficienza di riflette u calore hè assai alta. CeO2 hà un altu indice di rifrazione è una alta stabilità. Quandu l'ossidu di ittriu di terra rara, l'ossidu di nano lantanu è u polu di l'ossidu di cerium nano sò aghjuntu à u revestimentu, u muru esterno pò resiste à l'invecchiamentu, perchè u revestimentu di u muru esterno hè faciule d'età è caduta perchè a pittura hè esposta à u sole è i raghji ultravioletti. per un bellu pezzu, è pò resiste à i raghji ultraviolet dopu l'aghjunghje l'oxidu di cerium è l'ossidu di ittriu. Inoltre, a so dimensione di particella hè assai chjuca, è L'ossidu di cerium nano hè utilizzatu cum'è assorbitore ultraviolettu, chì deve esse usatu per prevene l'anziane di i prudutti di plastica per via di l'irradiazione ultravioletta, tanki, automobili, navi, tanki d'oliu, ecc. , umidità è contaminazione per i rivestimenti di muru interni. Per via di a so piccula dimensione di particella, a polvera ùn hè micca faciule per aderisce à u muru. È pò esse lavatu cù l'acqua. Ci sò sempre assai usi di nanu ossidi di terra rara per esse più ricercati è sviluppati, è spergu sinceramente chì avarà un futuru più brillanti.