Ο χημικός τύπος τουοξείδιο του σκανδίου is Sc2O3, ένα λευκό στερεό που είναι διαλυτό σε νερό και ζεστό οξύ. Λόγω της δυσκολίας άμεσης εξαγωγήςπροϊόντα σκανδίουαπό ορυκτά που περιέχουν σκάνδιο, το οξείδιο του σκανδίου επί του παρόντος ανακτάται κυρίως και εξάγεται από υποπροϊόντα ορυκτών που περιέχουν σκάνδιο, όπως υπολείμματα αποβλήτων, λύματα, καπνός και κόκκινη λάσπη.
Σκάνδιοείναι ένα χημικό στοιχείο με το σύμβολο Sc και τον ατομικό αριθμό 21. Η μοναδική ουσία είναι ένα μαλακό, ασημί-λευκό μέταλλο μεταπτώσεως, που συχνά αναμιγνύεται μεγαδολίνιο, έρβιοκ.λπ., με πολύ μικρή παραγωγή, και η περιεκτικότητα στον φλοιό της γης είναι περίπου 0,0005%. Το σκάνδιο είναι ένα σημαντικό στρατηγικό προϊόν. Οι ανεπτυγμένες χώρες όπως η Ευρώπη και οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν εισαγάγει σχετική ενθάρρυνση και ταξινόμηση. Για παράδειγμα, στον κατάλογο των 35 βασικών ορυκτών που δημοσιεύτηκε από τις Ηνωμένες Πολιτείες, το σκάνδιο αναφέρεται ως βιομηχανική πρώτη ύλη. οι «Οδηγίες για την Επίδειξη Εφαρμογής Πρώτης Παρτίδας Βασικών Νέων Υλικών (Έκδοση 2018)» που εκδόθηκε από το Υπουργείο Βιομηχανίας και Πληροφορικής περιλαμβάνει 3 νέα υλικά που αφορούν το σκάνδιο και τα προϊόντα του.
Οξείδιο του σκανδίου
Επί του παρόντος,οξείδιο του σκανδίουέχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε κράματα, κυψέλες καυσίμου, υλικά καθόδου, λαμπτήρες αλογόνου νατρίου σκανδίου, καταλύτες, ενεργοποιητές και κεραμικά. Τα κράματα αλουμινίου-σκανδίου από σκάνδιο και αλουμίνιο έχουν τα πλεονεκτήματα της χαμηλής πυκνότητας, της υψηλής αντοχής, της υψηλής σκληρότητας, της καλής πλαστικότητας, της αντοχής στη διάβρωση και της ισχυρής θερμικής σταθερότητας. Χρησιμοποιούνται καλά στα δομικά μέρη πυραύλων, αεροδιαστημικής, αεροπορίας, αυτοκινήτων και πλοίων. Οι λαμπτήρες αλογόνου σκανδίου-νάτριου που κατασκευάζονται από οξείδιο του σκανδίου έχουν τα πλεονεκτήματα της υψηλής φωτεινότητας, του καλού χρώματος φωτός, της εξοικονόμησης ενέργειας, της μεγάλης διάρκειας ζωής και της ισχυρής ικανότητας θραύσης της ομίχλης. Εξοικονομούν 80% περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια από τους λαμπτήρες πυρακτώσεως και 50% περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια από τους λαμπτήρες υδραργύρου. Η διάρκεια ζωής είναι 5.000 έως 25.000 ώρες, η οποία είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για υπαίθριους χώρους. Σύμφωνα με την «Έκθεση Πρόβλεψης Προοπτικών Προοπτικών Έρευνας και Ανάπτυξης της Βιομηχανίας Σκανδίου 2021-2026 της Κίνας» που δημοσιεύτηκε από το Κέντρο Ερευνών Βιομηχανίας Xinshijie, το οξείδιο του σκανδίου είναι ακριβό, γεγονός που περιορίζει την εφαρμογή του σε μεγάλη κλίμακα. Το τρέχον μέγεθος της παγκόσμιας αγοράς είναι περίπου 400 εκατομμύρια γιουάν.
SOFC
Οι κυψέλες καυσίμου στερεού οξειδίου (SOFCs) αποτελούνται από εξωτερικά παρεχόμενο καύσιμο και οξειδωτικό, κάθοδο, άνοδο και ηλεκτρολύτη. Ως αποτελεσματική και καθαρή πηγή ενέργειας, είναι γνωστά ως η πράσινη μπαταρία του 21ου αιώνα. Η απόδοση μετατροπής ενέργειας των γενικών κυψελών καυσίμου είναι 50-70%, ενώ η συνολική απόδοση των SOFC που χρησιμοποιούν ένα σύστημα συνδυασμένης θερμότητας και ισχύος μπορεί να φτάσει έως και 80%. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως σταθεροί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής σε πολιτικά πεδία, όπως μεγάλης κλίμακας κεντρική παροχή ρεύματος, μεσαίου μεγέθους κατανεμημένη τροφοδοσία και μικρή οικιακή συνδυασμένη παροχή θερμότητας και ηλεκτρισμού. Επιπλέον, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως κινητές πηγές ενέργειας, όπως πηγές ενέργειας πλοίων και πηγές ενέργειας οχημάτων μεταφοράς, και έχουν ευρείες προοπτικές εφαρμογής.
Η σύνθετη σκόνη δημητρίου ζιρκονίου σταθεροποιημένη με σκάνδιο (αναφέρεται ως σκόνη ζιρκονίου σκανδίου) μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υλικό ηλεκτρολύτη για κυψέλες καυσίμου στερεού οξειδίου (SOFC). Αυτό το υλικό είναι επί του παρόντος το υλικό ηλεκτρολύτη με την υψηλότερη αναφερόμενη αγωγιμότητα και η αγωγιμότητα του στους 780 ℃ είναι συγκρίσιμη με εκείνη του YSZ στους 1000 ℃. Αυτό το προϊόν μπορεί να αντικαταστήσει τα παραδοσιακά υλικά ζιρκονίας σταθεροποιημένα με ύττρια, με υψηλότερη αγωγιμότητα και μακροπρόθεσμη σταθερότητα, τα οποία μπορούν να μειώσουν τη θερμοκρασία λειτουργίας του SOFC, να μειώσουν την κατανάλωση ενέργειας και να βελτιώσουν την απόδοση μετατροπής ενέργειας.
Ώρα δημοσίευσης: Οκτ-23-2024