Ιδιότητες, εφαρμογή και παρασκευή οξειδίου του yttrium

Κρυσταλλική δομή τουοξείδιο Yttrium

Οξείδιο Yttrium (Y₂O₃) είναι λευκόοξείδιο σπάνιων γαιώναδιάλυτα σε νερό και αλκαλικά και διαλυτά σε οξύ. Πρόκειται για ένα τυπικό σεσκαξείδιο σπάνιας γης τύπου C με κυβική δομή με επίκεντρο το σώμα.

Πίνακας παραμέτρων κρυστάλλου τουY₂O₃

Διάγραμμα κρυσταλλικής δομής του Y₂O₃

Φυσικές και χημικές ιδιότητες τουοξείδιο Yttrium

(1) Η μοριακή μάζα είναι 225,82g/mol και η πυκνότητα είναι 5,01g/cm³;

(2) σημείο τήξης 2410 ℃, σημείο βρασμού 4300 ℃, καλή θερμική σταθερότητα.

(3) καλή φυσική και χημική σταθερότητα και καλή αντοχή στη διάβρωση.

(4) Η θερμική αγωγιμότητα είναι υψηλή, η οποία μπορεί να φτάσει τα 27 β/(MK) στα 300k, που είναι περίπου διπλάσια από τη θερμική αγωγιμότητα του γρανάτη αλουμινίου Yttrium (y₃Al₅O₁₂), η οποία είναι πολύ ευεργετική για τη χρήση του ως μέσο λειτουργίας με λέιζερ.

(5) Το εύρος οπτικής διαφάνειας είναι ευρύ (0,29 ~ 8μm) και η θεωρητική μετάδοση στην ορατή περιοχή μπορεί να φτάσει πάνω από 80%.

(6) Η ενέργεια phonon είναι χαμηλή και η ισχυρότερη κορυφή του φάσματος Raman βρίσκεται στα 377cm^-1, η οποία είναι επωφελής για τη μείωση της πιθανότητας μη ακτινοβολίας μετάβασης και τη βελτίωση της φωτεινής απόδοσης της μετατροπής.

(7) κάτω από 2200 ℃, y₂O₃είναι μια κυβική φάση χωρίς διόγκωση. Ο δείκτης διάθλασης είναι 1,89 στο μήκος κύματος 1050nm. Μετατρέποντας σε εξαγωνική φάση πάνω από 2200 ℃;

(8) Το ενεργειακό χάσμα του y₂O₃είναι πολύ ευρύ, μέχρι 5.5EV, και το ενεργειακό επίπεδο των ντόπιων τρισθενών ιόντων φωταύγεων σπάνιων γαιών είναι μεταξύ της ζώνης σθένους και της ζώνης αγωγιμότητας του y₂O₃και πάνω από το επίπεδο ενέργειας Fermi, σχηματίζοντας έτσι διακριτά κέντρα φωταύγειας.

(9) y₂O₃, ως υλικό μήτρας, μπορεί να φιλοξενήσει υψηλή συγκέντρωση ιόντων τρισθενών σπάνιων γαιών και να αντικαταστήσει το y³⁺ιόντα χωρίς να προκαλούν διαρθρωτικές αλλαγές.

Κύριες χρήσεις τουοξείδιο Yttrium

Οξείδιο Yttrium, ως λειτουργικό προσθετικό υλικό, χρησιμοποιείται ευρέως στους τομείς της ατομικής ενέργειας, της αεροδιαστημικής, της φθορισμού, των ηλεκτρονικών, των κεραμικών υψηλής τεχνολογίας και ούτω καθεξής λόγω των εξαιρετικών φυσικών ιδιοτήτων της όπως η υψηλή διηλεκτρική σταθερά, η καλή αντοχή στη θερμότητα και η ισχυρή αντοχή στη διάβρωση.

Πηγή εικόνας: Δίκτυο

1, ως υλικό μήτρας φωσφόρου, χρησιμοποιείται στα πεδία της οθόνης, του φωτισμού και της σήμανσης.

2, ως υλικό μεσαίου λέιζερ, μπορούν να παρασκευαστούν διαφανή κεραμικά με υψηλή οπτική απόδοση, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μέσο λειτουργίας με λέιζερ για την πραγματοποίηση εξόδου λέιζερ θερμοκρασίας δωματίου.

3, ως υλικό μήτρας φωταύγειας, χρησιμοποιείται σε υπέρυθρη ανίχνευση, επισήμανση φθορισμού και άλλα πεδία.

4, που κατασκευάζεται σε διαφανή κεραμικά, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ορατούς και υπέρυθρους φακούς, σωλήνες λαμπτήρων αερίου υψηλής πίεσης, κεραμικά σπινθηραντικά, παράθυρα παρατήρησης κλιβάνου υψηλής θερμοκρασίας κ.λπ.

5, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως δοχείο αντίδρασης, υλικό ανθεκτικό σε υψηλή θερμοκρασία, ανθεκτικό υλικό κ.λπ.

6, ως πρώτες ύλες ή πρόσθετα, χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως σε υλικά υπεραγώγισης υψηλής θερμοκρασίας, υλικά κρυστάλλων λέιζερ, δομικά κεραμικά, καταλυτικά υλικά, διηλεκτρικά κεραμικά, κράματα υψηλής απόδοσης και άλλα πεδία.

Μέθοδος προετοιμασίας τουοξείδιο Yttriumσκόνη

Η μέθοδος καθίζησης υγρής φάσης χρησιμοποιείται συχνά για την παρασκευή οξειδίων σπάνιων γαιών, τα οποία περιλαμβάνουν κυρίως τη μέθοδο καθίζησης οξαλικού, τη μέθοδο καθίζησης δισανθρακικού αμμωνίου, τη μέθοδο υδρόλυσης ουρίας και τη μέθοδο καθίζησης αμμωνίας. Επιπλέον, η κοκκοποίηση ψεκασμού είναι επίσης μια μέθοδος παρασκευής που έχει ανησυχεί ευρέως προς το παρόν. Μέθοδος βροχόπτωσης αλατιού

1. Μέθοδος βροχόπτωσης οξαλικού άλατος

Οοξείδιο σπάνιων γαιώνπαρασκευάζεται με μέθοδο βροχόπτωσης οξαλικού άλατος έχει τα πλεονεκτήματα του βαθμού υψηλού κρυστάλλωσης, της καλής μορφής κρυστάλλου, της ταχύτητας γρήγορης διήθησης, της χαμηλής περιεκτικότητας σε ακαθαρσίες και της εύκολης λειτουργίας, η οποία είναι μια κοινή μέθοδος για την παρασκευή υψηλής καθαρότηταςοξείδιο σπάνιων γαιώνστη βιομηχανική παραγωγή.

Μέθοδος κατακρημνίσεων δισανθρακικού αμμωνίου

2. Μέθοδος καθίζησης διττανθρακικού αμμωνίου

Το διττανθρακικό αμμώνιο είναι ένα φτηνό κατακρήμνιση. Στο παρελθόν, οι άνθρωποι χρησιμοποιούσαν συχνά τη μέθοδο βροχόπτωσης δισανθρακικού αμμωνίου για να παρασκευάσουν μικτό ανθρακικό αλάτι από σπάνια γη από διάλυμα έκπλυσης του μεταλλεύματος σπάνιων γαιών. Επί του παρόντος, τα οξείδια σπάνιων γαιών παρασκευάζονται με μέθοδο καθίζησης δισανθρακικού αμμωνίου στη βιομηχανία. Γενικά, η μέθοδος καθίζησης δισανθρακικού αμμωνίου είναι η προσθήκη στερεού διττανθρακικού αμμωνίου ή διαλύματος σε διάλυμα χλωριούχου σπάνιων γαιών σε μια ορισμένη θερμοκρασία, μετά τη γήρανση, το πλύσιμο, την ξήρανση και την καύση, λαμβάνεται το οξείδιο. Ωστόσο, λόγω του μεγάλου αριθμού φυσαλίδων που παράγονται κατά τη διάρκεια της καθίζησης του διττανθρακικού αμμωνίου και της ασταθούς τιμής ρΗ κατά τη διάρκεια της αντίδρασης καθίζησης, ο ρυθμός πυρήνωσης είναι γρήγορος ή αργός, πράγμα που δεν ευνοεί την ανάπτυξη των κρυστάλλων. Προκειμένου να ληφθεί το οξείδιο με το ιδανικό μέγεθος και μορφολογία σωματιδίων, οι συνθήκες αντίδρασης πρέπει να ελέγχονται αυστηρά.

3. Κατοίκους ουρίας

Η μέθοδος βροχόπτωσης ουρίας χρησιμοποιείται ευρέως στην παρασκευή οξειδίου σπάνιων γαιών, το οποίο δεν είναι μόνο φθηνό και εύκολο στη λειτουργία, αλλά έχει επίσης τη δυνατότητα να επιτύχει ακριβή έλεγχο της πρόδρομης πυρήνωσης και ανάπτυξης σωματιδίων, έτσι η μέθοδος βροχόπτωσης ουρίας έχει προσελκύσει όλο και περισσότερους ανθρώπους και προσελκύει εκτεταμένη προσοχή και έρευνα από πολλούς επιστήμονες επί του παρόντος.

4. Κροκκοποίηση ψεκασμού

Η τεχνολογία κοκκοποίησης ψεκασμού έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής αυτοματοποίησης, της υψηλής απόδοσης παραγωγής και της υψηλής ποιότητας της πράσινης σκόνης, οπότε η κοκκοποίηση ψεκασμού έχει γίνει μια μέθοδος κοκκοποίησης που χρησιμοποιείται συνήθως.

Τα τελευταία χρόνια, η κατανάλωση τουσπάνια γηΣε παραδοσιακά πεδία δεν έχει αλλάξει βασικά, αλλά η εφαρμογή του σε νέα υλικά έχει αυξηθεί προφανώς. Ως νέο υλικό,νανοστοιχεία₂O₃έχει ένα ευρύτερο πεδίο εφαρμογής. Σήμερα, υπάρχουν πολλές μέθοδοι για την προετοιμασία του Nano Y₂O₃Τα υλικά, τα οποία μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες: η μέθοδος υγρής φάσης, η μέθοδος αερίου φάσης και η μέθοδος στερεάς φάσης, μεταξύ των οποίων η μέθοδος υγρής φάσης είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη. Διαχωρίζονται σε πυρόλυση ψεκασμού, υδροθερμική σύνθεση, μικροκλήρωση, σολ-γελί, σύνθεση καύσης και καθίζηση. Ωστόσο, το σφαιροειδέςνανοσωματίδια οξειδίου yttriumθα έχει υψηλότερη ειδική επιφάνεια, επιφανειακή ενέργεια, καλύτερη ρευστότητα και διασπορά, η οποία αξίζει να επικεντρωθεί.