Die chemische Formel vonScandiumoxid is Sc2O3, ein weißer Feststoff, der in Wasser und heißer Säure löslich ist. Aufgrund der Schwierigkeit, direkt zu extrahierenScandium-ProdukteScandiumoxid wird derzeit hauptsächlich aus scandiumhaltigen Mineralien gewonnen und aus Nebenprodukten scandiumhaltiger Mineralien wie Abfallrückständen, Abwasser, Rauch und Rotschlamm gewonnen.
Scandiumist ein chemisches Element mit dem Symbol Sc und der Ordnungszahl 21. Die einzelne Substanz ist ein weiches, silbrig-weißes Übergangsmetall, oft gemischt mitGadolinium, Erbiumusw., mit sehr geringer Produktion, und der Gehalt in der Erdkruste beträgt etwa 0,0005 %. Scandium ist ein wichtiges strategisches Produkt. Industrieländer wie Europa und die Vereinigten Staaten haben entsprechende Förderung und Sortierung eingeführt. Beispielsweise wird Scandium in der von den USA veröffentlichten Liste der 35 Schlüsselmineralien als Industrierohstoff aufgeführt; Die vom Ministerium für Industrie und Informationstechnologie herausgegebenen „Richtlinien für die erste Batch-Anwendungsdemonstration wichtiger neuer Materialien (Ausgabe 2018)“ betreffen drei neue Materialien, bei denen Scandium und seine Produkte zum Einsatz kommen.
Scandiumoxid
Derzeit,Scandiumoxidwird häufig in Legierungen, Brennstoffzellen, Kathodenmaterialien, Scandium-Natrium-Halogenlampen, Katalysatoren, Aktivatoren und Keramiken verwendet. Aluminium-Scandium-Legierungen aus Scandium und Aluminium haben die Vorteile geringer Dichte, hoher Festigkeit, hoher Härte, guter Plastizität, Korrosionsbeständigkeit und starker thermischer Stabilität. Sie werden häufig in Strukturteilen von Raketen, der Luft- und Raumfahrt, der Luftfahrt, Automobilen und Schiffen eingesetzt. Scandium-Natrium-Halogenlampen aus Scandiumoxid zeichnen sich durch hohe Helligkeit, gute Lichtfarbe, Energieeinsparung, lange Lebensdauer und starke Fähigkeit zum Brechen von Nebel aus. Sie sparen 80 % mehr Strom als Glühlampen und 50 % mehr Strom als Quecksilberlampen. Die Lebensdauer beträgt 5.000 bis 25.000 Stunden, was besonders für Veranstaltungsorte im Freien geeignet ist. Laut dem vom Xinshijie Industry Research Center veröffentlichten „Prognosebericht zu eingehenden Forschungs- und Entwicklungsaussichten für den China Scandium Oxide Industry Market 2021–2026“ ist Scandiumoxid teuer, was seine großtechnische Anwendung einschränkt. Die aktuelle globale Marktgröße beträgt etwa 400 Millionen Yuan.
SOFC
Festoxidbrennstoffzellen (SOFCs) bestehen aus extern zugeführtem Brennstoff und Oxidationsmittel, Kathode, Anode und Elektrolyt. Als effiziente und saubere Energiequelle gelten sie als die grüne Batterie des 21. Jahrhunderts. Der Energieumwandlungswirkungsgrad allgemeiner Brennstoffzellen beträgt 50–70 %, während der Gesamtwirkungsgrad von SOFCs, die ein Kraft-Wärme-Kopplungssystem nutzen, bis zu 80 % betragen kann. Sie können als feste Kraftwerke in zivilen Bereichen wie der zentralen Stromversorgung in großem Maßstab, der verteilten Stromversorgung mittlerer Größe und der Kraft-Wärme-Kopplung für kleine Haushalte eingesetzt werden. Darüber hinaus können sie auch als mobile Stromquellen wie Schiffsstromquellen und Stromquellen für Transportfahrzeuge eingesetzt werden und bieten breite Anwendungsaussichten.
Scandiumstabilisiertes Cer-Zirkonium-Verbundpulver (als Scandium-Zirkonium-Pulver bezeichnet) kann als Elektrolytmaterial für Festoxid-Brennstoffzellen (SOFC) verwendet werden. Dieses Material ist derzeit das Elektrolytmaterial mit der höchsten gemeldeten Leitfähigkeit und seine Leitfähigkeit bei 780 °C ist vergleichbar mit der von YSZ bei 1000 °C. Dieses Produkt kann herkömmliche mit Yttriumoxid stabilisierte Zirkonoxidmaterialien mit höherer Leitfähigkeit und Langzeitstabilität ersetzen, wodurch die Betriebstemperatur von SOFC gesenkt, der Energieverbrauch gesenkt und die Energieumwandlungseffizienz verbessert werden kann.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 23. Okt. 2024