Τα νανοϋλικά σπάνια γη νανοϋλικά σπάνια γη έχουν μοναδική ηλεκτρονική δομή 4F υπο -στρώμα, μεγάλη ατομική μαγνητική ροπή, ισχυρή σύζευξη τροχιάς περιστροφής και άλλα χαρακτηριστικά, με αποτέλεσμα πολύ πλούσια οπτικά, ηλεκτρικά, μαγνητικά και άλλα ιδιότητες. Είναι απαραίτητα στρατηγικά υλικά για χώρες σε όλο τον κόσμο για να μεταμορφώσουν τις παραδοσιακές βιομηχανίες και να αναπτύξουν υψηλής τεχνολογίας και είναι γνωστά ως το "θησαυρό των νέων υλικών".
Εκτός από τις εφαρμογές του σε παραδοσιακούς τομείς όπως μεταλλουργικά μηχανήματα, πετροχημικά, γυάλινα κεραμικά και ελαφριά υφάσματα,Σπάνιες γηείναι επίσης βασικά υποστηρικτικά υλικά σε αναδυόμενα πεδία όπως καθαρή ενέργεια, μεγάλα οχήματα, νέα ενεργειακά οχήματα, φωτισμό ημιαγωγών και νέες οθόνες, που σχετίζονται στενά με την ανθρώπινη ζωή.
Μετά από δεκαετίες ανάπτυξης, το επίκεντρο της έρευνας που σχετίζεται με σπάνια γη μετατοπίστηκε αντίστοιχα από την τήξη και τον διαχωρισμό των μονών σπάνιων γαιών υψηλής καθαρότητας στις εφαρμογές υψηλής τεχνολογίας των σπάνιων γαιών στον μαγνητισμό, την οπτική, την ηλεκτρική ενέργεια, την αποθήκευση ενέργειας, την κατάλυση, τη βιοϊατρική και άλλα πεδία. Από τη μία πλευρά, υπάρχει μεγαλύτερη τάση προς τα σύνθετα υλικά της σπάνιας γης στο υλικό σύστημα. Από την άλλη πλευρά, επικεντρώνεται περισσότερο στα χαμηλά διαστασιακά λειτουργικά κρυστάλλινα υλικά από την άποψη της μορφολογίας. Ειδικά με την ανάπτυξη της σύγχρονης νανοεπιστήμης, συνδυάζοντας τα αποτελέσματα μικρού μεγέθους, τις κβαντικές επιδράσεις, τα επιφανειακά αποτελέσματα και τις επιπτώσεις των νανοϋλικών με τα μοναδικά χαρακτηριστικά της δομής των παραδοσιακών στρώσεων και των νέων στοιχείων της σπάνιων γαιών, τα νανοϋλικά σπάνια γη παρουσιάζουν πολλές νέες ιδιότητες διαφορετικά από τα παραδοσιακά υλικά, μεγιστοποιώντας την εξαιρετική απόδοση των υλικών σπάνιων γαιών και την περαιτέρω εφαρμογή της εφαρμογής τους στους τομείς των παραδοσιακών υλικών και των νέων στοιχείων της σπάνιας γης.
Προς το παρόν, υπάρχουν κυρίως τα ακόλουθα πολύ υποσχόμενα νανοϋλικά σπάνια γη, δηλαδή τα νανο -φωταύγεια υλικά σπάνιων γαιών, τα καταλυτικά υλικά σπάνιων γαιών, τα μαγνητικά υλικά σπάνιων γαιών, τα μαγνητικά υλικά της σπάνιας γης,οξείδιο του νανοφυλίουΥλικά υπεριώδους θωράκισης και άλλα νανο λειτουργικά υλικά.
Νο.1Σπάνια γη νανοκύτταρα υλικά
01. Σπάνια Οργανικά-Αγωγικά Υβριδικά Υβριδικά Φωταύγεια νανοϋλικά
Τα σύνθετα υλικά συνδυάζουν διαφορετικές λειτουργικές μονάδες σε μοριακό επίπεδο για να επιτευχθούν συμπληρωματικές και βελτιστοποιημένες λειτουργίες. Το οργανικό ανόργανο υβριδικό υλικό έχουν τις λειτουργίες των οργανικών και ανόργανων συστατικών, παρουσιάζοντας καλή μηχανική σταθερότητα, ευελιξία, θερμική σταθερότητα και εξαιρετική επεξεργασία.
Σπάνια γηΤα σύμπλοκα έχουν πολλά πλεονεκτήματα, όπως η υψηλή καθαρότητα χρώματος, η μεγάλη διάρκεια ζωής της διεγερμένης κατάστασης, η υψηλή κβαντική απόδοση και οι πλούσιες γραμμές φάσματος εκπομπών. Χρησιμοποιούνται ευρέως σε πολλούς τομείς, όπως οθόνη, οπτική ενίσχυση κυματοδηγού, λέιζερ στερεάς κατάστασης, βιοδείκτες και αντι-παρακολούθηση. Ωστόσο, η χαμηλή φωτοθερμική σταθερότητα και η κακή επεξεργασία των συμπλεγμάτων σπάνιων γαιών εμποδίζουν σοβαρά την εφαρμογή και την προώθηση τους. Συνδυάζοντας σύμπλοκα σπάνιων γαιών με ανόργανες μήτρες με καλές μηχανικές ιδιότητες και σταθερότητα είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος για τη βελτίωση των φωτοταύγεων ιδιοτήτων των συμπλεγμάτων σπάνιων γαιών.
Δεδομένου ότι η ανάπτυξη του οργανικού ανόργανου υβριδικού υλικού σπάνιας γης, οι τάσεις ανάπτυξής τους δείχνουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
① Το υβριδικό υλικό που λαμβάνεται με τη μέθοδο χημικής ντόπινγκ έχει σταθερά ενεργά συστατικά, υψηλή ποσότητα ντόπινγκ και ομοιόμορφη κατανομή των εξαρτημάτων.
② Μετασχηματισμός από μεμονωμένα λειτουργικά υλικά σε πολυλειτουργικά υλικά, αναπτύσσοντας πολυλειτουργικά υλικά για να καταστούν οι εφαρμογές τους πιο εκτεταμένες.
③ Η μήτρα είναι διαφορετική, από κυρίως πυρίτιο έως διάφορα υποστρώματα όπως διοξείδιο του τιτανίου, οργανικά πολυμερή, αργίλους και ιοντικά υγρά.
02. Λευκό LED LED Srare Earth Luminent
Σε σύγκριση με τις υπάρχουσες τεχνολογίες φωτισμού, τα προϊόντα φωτισμού ημιαγωγών, όπως οι δίοδοι εκπομπής φωτός (LED) έχουν πλεονεκτήματα όπως η μακρά διάρκεια ζωής, η χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, η υψηλή φωτεινή απόδοση, η απαλλαγμένη από τον υδράργυρο, η υπεριώδη ακτινοβολία και η σταθερή λειτουργία. Θεωρούνται η "πηγή φωτός της τέταρτης γενιάς" μετά από λαμπτήρες πυρακτώσεως, λαμπτήρες φθορισμού και λαμπτήρες εκκένωσης αερίου υψηλής αντοχής (HID).
Η λευκή λυχνία LED αποτελείται από μάρκες, υποστρώματα, φωσφόρους και οδηγούς. Η φθορίζουσα σκόνη σπάνιων γαιών διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στην απόδοση των λευκών LED. Τα τελευταία χρόνια, πραγματοποιήθηκε μεγάλη ποσότητα ερευνητικών εργασιών σε λευκούς φωσφόρου LED και έχει σημειωθεί εξαιρετική πρόοδος:
① Η ανάπτυξη ενός νέου τύπου φωσφόρου που διεγείρεται από το Blue LED (460 μέτρα) έχει πραγματοποιήσει έρευνα ντόπινγκ και τροποποίησης για το YAO2CE (YAG: CE) που χρησιμοποιείται σε μπλε τσιπ LED για τη βελτίωση της απόδοσης του φωτός και της απόδοσης χρώματος.
② Η ανάπτυξη νέων φθορίζουσων σκονών που διεγείρονται από το υπεριώδες φως (400m) ή το υπεριώδες φως (360mm) έχει μελετήσει συστηματικά τη σύνθεση, τη δομή και τα φασματικά χαρακτηριστικά των κόκκινων και πράσινων μπλε φθορίζουσας σκόνων, καθώς και τις διαφορετικές αναλογίες των τριών φθορίζουσων σκονών για να αποκτήσουν λευκή LED με διαφορετικές θερμοκρασίες χρώματος.
③ Έχουν διεξαχθεί περαιτέρω εργασίες σχετικά με τα βασικά επιστημονικά ζητήματα στη διαδικασία παρασκευής της φθορισμού σκόνης, όπως η επίδραση της διαδικασίας παρασκευής στη ροή, για να εξασφαλιστεί η ποιότητα και η σταθερότητα της φθορίζουσας σκόνης.
Επιπλέον, το LED White Light υιοθετεί κυρίως μια διαδικασία μικτής συσκευασίας σκόνης και σιλικόνης. Λόγω της κακής θερμικής αγωγιμότητας της φθορισμού σκόνης, η συσκευή θα θερμαίνεται λόγω του παρατεταμένου χρόνου εργασίας, οδηγώντας σε γήρανση σιλικόνης και μείωση της διάρκειας ζωής της συσκευής. Αυτό το πρόβλημα είναι ιδιαίτερα σοβαρό σε LED λευκού φωτός υψηλής ισχύος. Η απομακρυσμένη συσκευασία είναι ένας τρόπος για την επίλυση αυτού του προβλήματος προσαρμόζοντας τη φθορίζουσα σκόνη στο υπόστρωμα και διαχωρίζοντάς το από την μπλε πηγή φωτός LED, μειώνοντας έτσι την επίδραση της θερμότητας που παράγεται από το τσιπ στην φωτεινή απόδοση της φθορίζουσας σκόνης. Εάν τα κεραμικά φθορισμού σπανίων γαιών έχουν τα χαρακτηριστικά της υψηλής θερμικής αγωγιμότητας, της υψηλής αντοχής στη διάβρωση, της υψηλής σταθερότητας και της εξαιρετικής απόδοσης της οπτικής εξόδου, μπορούν να ανταποκριθούν καλύτερα στις απαιτήσεις εφαρμογής των λευκών LED υψηλής ισχύος με υψηλή ενεργειακή πυκνότητα. Οι μικρο -νανο -σκόνες με υψηλή δραστηριότητα πυροσυσσωμάτωσης και υψηλή διασπορά έχουν καταστεί σημαντική προϋπόθεση για την παρασκευή της υψηλής διαφάνειας της σπάνιας γης οπτικά λειτουργικά κεραμικά με υψηλή απόδοση οπτικής εξόδου.
03.
Η φωταύγεια Upconversion είναι ένας ειδικός τύπος διαδικασίας φωταύγειας που χαρακτηρίζεται από την απορρόφηση πολλαπλών φωτονίων χαμηλής ενέργειας από φωτεινά υλικά και την παραγωγή εκπομπής φωτονίων υψηλής ενέργειας. Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά μόρια οργανικής βαφής ή τις κβαντικές κουκκίδες, τα νανοσυμβατά φωτεινά νανοβόλια σπάνια γαιών έχουν πολλές προτάσεις όπως η μετατόπιση των μεγάλων αντι -stokes, η στενή ζώνη εκπομπών, η καλή σταθερότητα, η χαμηλή τοξικότητα, το υψηλό βάθος διείσδυσης των ιστών και η χαμηλή αυθόρμητη παρεμβολή φθορισμού. Έχουν ευρείες προοπτικές εφαρμογής στον βιοϊατρικό τομέα.
Τα τελευταία χρόνια, τα νανοϋλικά φωτεινών μετατροπών σπάνιων γαιών έχουν σημειώσει σημαντική πρόοδο στη σύνθεση, την τροποποίηση της επιφάνειας, τη λειτουργικοποίηση της επιφάνειας και τις βιοϊατρικές εφαρμογές. Οι άνθρωποι βελτιώνουν την απόδοση των υλικών φωταύγειας βελτιστοποιώντας τη σύνθεση, την κατάσταση φάσης, το μέγεθος κ.λπ. στη νανοκλίμακα και το συνδυασμό της δομής πυρήνα/κελύφους για να μειώσουν το κέντρο απόσβεσης φωταύγειας, προκειμένου να αυξηθεί η πιθανότητα μετάβασης. Με χημική τροποποίηση, καθορίζουν τεχνολογίες με καλή βιοσυμβατότητα για τη μείωση της τοξικότητας και την ανάπτυξη μεθόδων απεικόνισης για τα φωτεινά κύτταρα φωταύγειας και in vivo. Αναπτύσσουν αποτελεσματικές και ασφαλείς μεθόδους βιολογικής σύζευξης που βασίζονται στις ανάγκες διαφορετικών εφαρμογών (κύτταρα ανοσοποιητικής ανίχνευσης, in vivo απεικόνιση φθορισμού, φωτοδυναμική θεραπεία, φωτοθερμική θεραπεία, φάρμακα απελευθέρωσης φωτογραφιών κ.λπ.).
Η μελέτη αυτή έχει τεράστιες δυνατότητες εφαρμογής και οικονομικά οφέλη και έχει σημαντική επιστημονική σημασία για την ανάπτυξη νανοϊατρικής, την προώθηση της ανθρώπινης υγείας και την κοινωνική πρόοδο.
Νο.2 μαγνητικά υλικά σπάνιας γης
Τα υλικά μόνιμων μαγνητών σπάνιων γαιών έχουν περάσει από τρία στάδια ανάπτυξης: SMCO5, SM2CO7 και ND2FE14B. Ως γρήγορη σβέστη NDFEB μαγνητική σκόνη για συνδεδεμένα υλικά μόνιμων μαγνητών, το μέγεθος των κόκκων κυμαίνεται από 20nm έως 50nm, καθιστώντας το τυπικό νανοκρυσταλλικό υλικό μόνιμου μαγνητικού μαγνήτη.
Τα νανομανικά υλικά σπάνιων γαιών έχουν τα χαρακτηριστικά του μικρού μεγέθους, της δομής ενός τομέα και της υψηλής εξαναγκαστικότητας. Η χρήση υλικών μαγνητικής καταγραφής μπορεί να βελτιώσει την αναλογία σήματος προς θόρυβο και την ποιότητα της εικόνας. Λόγω του μικρού μεγέθους και της υψηλής αξιοπιστίας του, η χρήση του σε συστήματα μικρο -κινητήρα αποτελεί σημαντική κατεύθυνση για την ανάπτυξη της νέας γενιάς αεροπορίας, αεροδιαστημικής και θαλάσσιων κινητήρων. Για τη μαγνητική μνήμη, το μαγνητικό υγρό, τα γιγαντιαία υλικά αντίστασης μαγνητών, η απόδοση μπορεί να βελτιωθεί σε μεγάλο βαθμό, η παραγωγή συσκευών να γίνονται υψηλής απόδοσης και μικροσκοπικά.
Νο.3Σπάνια γη νανοκαταλυτικά υλικά
Τα καταλυτικά υλικά σπάνιων γαιών περιλαμβάνουν σχεδόν όλες τις καταλυτικές αντιδράσεις. Λόγω των επιφανειακών επιδράσεων, των επιδράσεων του όγκου και των επιπτώσεων του κβαντικού μεγέθους, η νανοτεχνολογία σπάνιων γαιών έχει προσελκύσει όλο και περισσότερο την προσοχή. Σε πολλές χημικές αντιδράσεις χρησιμοποιούνται καταλύτες σπάνιων γαιών. Εάν χρησιμοποιούνται νανοκαταλύτες σπάνιων γαιών, η καταλυτική δραστηριότητα και η αποτελεσματικότητα θα βελτιωθούν σημαντικά.
Οι νανοκαταλύτες σπάνιων γαιών χρησιμοποιούνται γενικά στην καταλυτική ρωγμή πετρελαίου και στον καθαρισμό της εξάτμισης της αυτοκινητοβιομηχανίας. Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα νανοσυτταρικά υλικά σπάνιων γαιών είναιΔιευθύνων Σύμβουλος2καιLA2O3, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως καταλύτες και υποψήφιοι, καθώς και φορείς καταλύτη.
Νο.4Οξείδιο του νανοφυλίουΥλικό υπεριώδους θωράκισης
Το οξείδιο του νανίου είναι γνωστό ως ο υπεριώδης απομονωμένος παράγοντας απομόνωσης τρίτης γενιάς, με καλή επίδραση απομόνωσης και υψηλή μετάδοση. Στα καλλυντικά, η χαμηλή καταλυτική δραστηριότητα να nano ceria πρέπει να χρησιμοποιείται ως παράγοντας απομόνωσης υπεριώδους ακτινοβολίας. Ως εκ τούτου, η προσοχή και η αναγνώριση των υλικών υπεριώδους θωράκισης του οξειδίου νανοκρίδιο είναι υψηλά. Η συνεχής βελτίωση της ολοκληρωμένης ολοκλήρωσης του κυκλώματος απαιτεί νέα υλικά για διαδικασίες κατασκευής ολοκληρωμένων τσιπ. Τα νέα υλικά έχουν υψηλότερες απαιτήσεις για τα υγρά στίλβου και τα υγρά στίλβας σπάνιων γαιών ημιαγωγών πρέπει να ανταποκρίνονται σε αυτή την απαίτηση, με ταχύτερη ταχύτητα στίλβωσης και μικρότερο όγκο στίλβωσης. Τα υλικά στίλβας σπάνιων γη νανο -σπάνιων έχουν μια ευρεία αγορά.
Η σημαντική αύξηση της ιδιοκτησίας αυτοκινήτων έχει προκαλέσει σοβαρή ατμοσφαιρική ρύπανση και η εγκατάσταση καταλυτών καθαρισμού καυσαερίων είναι ο πιο αποτελεσματικός τρόπος για τον έλεγχο της ρύπανσης των καυσαερίων. Τα σύνθετα οξείδια του Nano Cerium Zirconium διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη βελτίωση της ποιότητας του καθαρισμού του αερίου ουράς.
No.5 Άλλα λειτουργικά υλικά Nano
01. Κεραμικά υλικά σπάνιας γης
Η νανο -κεραμική σκόνη μπορεί να μειώσει σημαντικά τη θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης, η οποία είναι 200 ℃ ~ 300 ℃ χαμηλότερη από εκείνη της μη νανο -κεραμικής σκόνης με την ίδια σύνθεση. Η προσθήκη του Nano CEO2 στα κεραμικά μπορεί να μειώσει τη θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης, να αναστέλλει την ανάπτυξη του πλέγματος και να βελτιώσει την πυκνότητα των κεραμικών. Προσθήκη στοιχείων σπάνιων γαιών όπωςY2O3, Διευθύνων Σύμβουλος, or LA2O3 to Zro2μπορεί να αποτρέψει τον μετασχηματισμό φάσης υψηλής θερμοκρασίας και την καταστροφή του ZRO2 και να αποκτήσει μετασχηματισμό φάσης ZRO2 σκληρυμένα κεραμικά δομικά υλικά.
Ηλεκτρονικά κεραμικά (ηλεκτρονικοί αισθητήρες, υλικά PTC, υλικά μικροκυμάτων, πυκνωτές, θερμίστορ κ.λπ.) που παρασκευάζονται χρησιμοποιώντας Ultrafine ή Nanoscale CEO2, Y2O3,ND2O3, SM2O3, κ.λπ. έχουν βελτιωμένες ιδιότητες ηλεκτρικών, θερμικών και σταθερότητας.
Η προσθήκη φωτοκαταλυτικών σύνθετων υλικών που ενεργοποιείται από σπάνια γη στη φόρμουλα Glaze μπορεί να παρασκευάσει τα κεραμικά αντιβακτηρίας σπάνιας γης.
02.
Με την ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας, οι απαιτήσεις απόδοσης για τα προϊόντα καθίστανται όλο και πιο αυστηρά, απαιτώντας εξαιρετικά λεπτές, εξαιρετικά λεπτές, εξαιρετικά υψηλή πυκνότητα και εξαιρετικά γεμάτα προϊόντα. Επί του παρόντος, υπάρχουν τρεις μεγάλες κατηγορίες ταινιών Nano Nano που αναπτύχθηκαν: οι ταινίες Nano Nano σπάνιων γαιών, νανο -ταινίες νανο -ταινιών σπάνιων γαιών και ταινίες Nano Nano Srare Earna. Οι ταινίες Nano Nano σπάνιων γαιών διαδραματίζουν επίσης σημαντικούς ρόλους στη βιομηχανία πληροφοριών, την κατάλυση, την ενέργεια, τη μεταφορά και την ιατρική ζωής.
Σύναψη
Η Κίνα είναι μια σημαντική χώρα σε πόρους σπάνιων γαιών. Η ανάπτυξη και η εφαρμογή των νανοϋλικών σπάνιων γαιών είναι ένας νέος τρόπος για την αποτελεσματική χρήση των πόρων της σπάνιων γαιών. Προκειμένου να επεκταθεί το πεδίο εφαρμογής της σπάνιων γαιών και να προωθηθεί η ανάπτυξη νέων λειτουργικών υλικών, ένα νέο θεωρητικό σύστημα θα πρέπει να δημιουργηθεί στη θεωρία των υλικών για να καλύψει τις ερευνητικές ανάγκες κατά τη νανοκλίμακα, να καταστήσει τις νανοϋλικές σπάνιες γης να έχουν καλύτερη απόδοση και να καταστούν δυνατές οι νέες ιδιότητες και λειτουργίες.
Χρόνος δημοσίευσης: Μάιος-29-2023