Kristallstruktur vonYttriumoxid
Yttriumoxid (Y2O3) ist ein WeißSeltenerdoxidunlöslich in Wasser und Alkali und löslich in Säure. Es handelt sich um ein typisches Seltenerdsesquioxid vom C-Typ mit kubisch-raumzentrierter Struktur.
Kristallparametertabelle vonY2O3
Kristallstrukturdiagramm von Y2O3
Physikalische und chemische Eigenschaften vonYttriumoxid
(1) Die Molmasse beträgt 225,82 g/mol und die Dichte beträgt 5,01 g/cm3;
(2) Schmelzpunkt 2410℃, Siedepunkt 4300℃, gute thermische Stabilität;
(3) Gute physikalische und chemische Stabilität und gute Korrosionsbeständigkeit;
(4) Die Wärmeleitfähigkeit ist hoch und kann bei 300 K 27 W/(MK) erreichen, was etwa dem Doppelten der Wärmeleitfähigkeit von Yttrium-Aluminium-Granat (Y) entspricht3Al5O12), was für seine Verwendung als Laserarbeitsmedium sehr vorteilhaft ist;
(5) Der optische Transparenzbereich ist breit (0,29 bis 8 μm) und die theoretische Durchlässigkeit im sichtbaren Bereich kann mehr als 80 % erreichen;
(6) Die Phononenenergie ist niedrig und der stärkste Peak des Raman-Spektrums liegt bei 377 cm-1, was vorteilhaft ist, um die Wahrscheinlichkeit eines strahlungslosen Übergangs zu verringern und die Lichtausbeute der Aufwärtskonvertierung zu verbessern;
(7) Unter 2200℃, Y2O3ist eine kubische Phase ohne Doppelbrechung. Der Brechungsindex beträgt 1,89 bei der Wellenlänge von 1050 nm. Über 2200℃ wandelt es sich in eine hexagonale Phase um;
(8) Die Energielücke von Y2O3ist sehr breit, bis zu 5,5 eV, und das Energieniveau dotierter dreiwertiger Seltenerd-Lumineszenzionen liegt zwischen dem Valenzband und dem Leitungsband von Y2O3und über dem Fermi-Energieniveau und bilden so diskrete Lumineszenzzentren.
(9)Y2O3Als Matrixmaterial kann es eine hohe Konzentration an dreiwertigen Seltenerdionen aufnehmen und Y ersetzen3+Ionen ohne strukturelle Veränderungen hervorzurufen.
Hauptverwendungen vonYttriumoxid
YttriumoxidAls funktionelles Zusatzmaterial wird es aufgrund seiner hervorragenden physikalischen Eigenschaften wie hoher Dielektrizitätskonstante, guter Wärmebeständigkeit und starker Korrosionsbeständigkeit häufig in den Bereichen Atomenergie, Luft- und Raumfahrt, Fluoreszenz, Elektronik, High-Tech-Keramik usw. verwendet.
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1, Als Phosphormatrixmaterial wird es in den Bereichen Anzeige, Beleuchtung und Markierung verwendet;
2. Als Lasermediummaterial können transparente Keramiken mit hoher optischer Leistung hergestellt werden, die als Laserarbeitsmedium zur Realisierung einer Laserleistung bei Raumtemperatur verwendet werden können.
3, Als Up-Conversion-Lumineszenzmatrixmaterial wird es in der Infrarotdetektion, Fluoreszenzmarkierung und anderen Bereichen verwendet;
4, Hergestellt zu transparenter Keramik, die für sichtbare und infrarote Linsen, Hochdruck-Gasentladungslampenröhren, Keramikszintillatoren, Hochtemperaturofen-Beobachtungsfenster usw. verwendet werden kann
5, Es kann als Reaktionsgefäß, hochtemperaturbeständiges Material, feuerfestes Material usw. verwendet werden.
6, Als Rohstoffe oder Zusatzstoffe werden sie auch häufig in supraleitenden Hochtemperaturmaterialien, Laserkristallmaterialien, Strukturkeramik, katalytischen Materialien, dielektrischen Keramiken, Hochleistungslegierungen und anderen Bereichen verwendet.
Zubereitungsmethode vonYttriumoxidPulver
Zur Herstellung von Seltenerdoxiden wird häufig die Flüssigphasen-Fällungsmethode verwendet, zu der hauptsächlich die Oxalat-Fällungsmethode, die Ammoniumbicarbonat-Fällungsmethode, die Harnstoffhydrolysemethode und die Ammoniak-Fällungsmethode gehören. Darüber hinaus ist die Sprühgranulierung auch eine Herstellungsmethode, die derzeit große Beachtung findet. Salzfällungsmethode
1. Oxalat-Fällungsmethode
DerSeltenerdoxidDas durch die Oxalat-Fällungsmethode hergestellte Produkt bietet die Vorteile eines hohen Kristallisationsgrads, einer guten Kristallform, einer schnellen Filtrationsgeschwindigkeit, eines geringen Verunreinigungsgehalts und einer einfachen Bedienung, was eine übliche Methode zur Herstellung hoher Reinheit istSeltenerdoxidin der industriellen Produktion.
Methode zur Fällung von Ammoniumbicarbonat
2. Ammoniumbicarbonat-Fällungsmethode
Ammoniumbicarbonat ist ein günstiges Fällungsmittel. In der Vergangenheit wurde häufig die Ammoniumbicarbonat-Fällungsmethode verwendet, um gemischtes Seltenerdcarbonat aus der Laugungslösung von Seltenerdmetallerzen herzustellen. Derzeit werden Seltenerdoxide in der Industrie durch die Ammoniumbicarbonat-Fällungsmethode hergestellt. Im Allgemeinen besteht die Methode zur Fällung von Ammoniumbicarbonat darin, Ammoniumbicarbonat-Feststoff oder -Lösung bei einer bestimmten Temperatur in eine Seltenerdchloridlösung zu geben. Nach Alterung, Waschen, Trocknen und Brennen wird das Oxid erhalten. Aufgrund der großen Anzahl von Blasen, die bei der Fällung von Ammoniumbicarbonat entstehen, und des instabilen pH-Werts während der Fällungsreaktion ist die Keimbildungsrate jedoch schnell oder langsam, was dem Kristallwachstum nicht förderlich ist. Um das Oxid mit idealer Partikelgröße und Morphologie zu erhalten, müssen die Reaktionsbedingungen streng kontrolliert werden.
3. Harnstoffausfällung
Die Harnstoff-Fällungsmethode wird häufig bei der Herstellung von Seltenerdoxiden eingesetzt, da sie nicht nur kostengünstig und einfach zu handhaben ist, sondern auch das Potenzial hat, eine genaue Kontrolle der Vorläuferkeimbildung und des Partikelwachstums zu erreichen, sodass die Harnstoff-Fällungsmethode immer mehr Menschen anzieht Es erfreute sich großer Beliebtheit und erregte derzeit bei vielen Gelehrten große Aufmerksamkeit und Forschung.
4. Sprühgranulierung
Die Sprühgranulationstechnologie bietet die Vorteile einer hohen Automatisierung, einer hohen Produktionseffizienz und einer hohen Qualität des grünen Pulvers, weshalb sich die Sprühgranulierung zu einer häufig verwendeten Pulvergranulierungsmethode entwickelt hat.
In den letzten Jahren ist der Verbrauch vonseltene Erdein traditionellen Bereichen hat sich grundsätzlich nicht verändert, aber die Anwendung in neuen Materialien hat offensichtlich zugenommen. Als neues MaterialNano Y2O3hat ein breiteres Anwendungsfeld. Heutzutage gibt es viele Methoden zur Herstellung von Nano-Y2O3Materialien, die in drei Kategorien unterteilt werden können: Flüssigphasenmethode, Gasphasenmethode und Festphasenmethode, unter denen die Flüssigphasenmethode am weitesten verbreitet ist. Sie werden in Sprühpyrolyse, hydrothermale Synthese, Mikroemulsion, Sol-Gel und Verbrennung unterteilt Synthese und Fällung. Allerdings ist das sphäroidisiertYttriumoxid-Nanopartikelwird eine höhere spezifische Oberfläche, Oberflächenenergie, bessere Fließfähigkeit und Dispersität aufweisen, worauf es sich zu konzentrieren lohnt.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 16. August 2021