Compuestos de tierras raras importantes: ¿Cuáles son los usos del polvo de óxido de ytrio?
Rare Earth es un recurso estratégico extremadamente importante, y tiene un papel irremplazable en la producción industrial. El vidrio de automóvil, la resonancia magnética nuclear, la fibra óptica, la pantalla de cristal líquido, etc. son inseparables de la adición de tierras raras. Entre ellos, el itrio (y) es uno de los elementos de metal de tierras raras y es un tipo de metal gris. Sin embargo, debido a su alto contenido en la corteza terrestre, el precio es relativamente barato y se usa ampliamente. En la producción social actual, se usa principalmente en el estado de la aleación de itrio y el óxido de ytrio.
Metal de itrio
Entre ellos, el óxido de ytrio (Y2O3) es el compuesto de itrio más importante. Es insoluble en agua y álcali, soluble en ácido, y tiene una apariencia de polvo cristalino blanco (la estructura cristalina pertenece al sistema cúbico). Tiene muy buena estabilidad química y está al vacío. Baja volatilidad, alta resistencia al calor, resistencia a la corrosión, alta dieléctrica, transparencia (infrarroja) y otras ventajas, por lo que se ha aplicado en muchos campos. ¿Cuáles son los específicos? Echemos un vistazo.
La estructura cristalina del óxido de itrio
01 Síntesis de polvo de circonio estabilizado de ITTrio. Los siguientes cambios de fase ocurrirán durante el enfriamiento de ZRO2 puro de temperatura alta a temperatura ambiente: fase cúbica (c) → fase tetragonal (t) → fase monoclínica (M), donde T ocurrirá a 1150 ° C → M Cambio de fase, acompañada de una expansión de volumen de aproximadamente 5%. Sin embargo, si el punto de transición de fase T → M de ZRO2 se estabiliza a la temperatura ambiente, la transición de la fase T → M se induce por el estrés durante la carga. resistencia. sexo.
Para lograr el endurecimiento por cambio de fase de la cerámica de circonio, se debe agregar un cierto estabilizador y bajo ciertas condiciones de disparo, la metaestabilización de fase tetragonal estable a alta temperatura a la temperatura ambiente, obtiene una fase tetragonal que puede transformarse en fase a temperatura ambiente. Es el efecto estabilizador de los estabilizadores sobre la circonia. Y2O3 es el estabilizador de óxido de circonio más investigado hasta ahora. El material Y-TZP sinterizado tiene excelentes propiedades mecánicas a temperatura ambiente, alta resistencia, buena resistencia a la fractura y el tamaño del grano del material en su colectivo es pequeño y uniforme, por lo que ha atraído más atención. 02 Ayuda de sinterización La sinterización de muchas cerámicas especiales requiere la participación de las ayudas de sinterización. El papel de las ayudas de sinterización generalmente se puede dividir en las siguientes partes: formar una solución sólida con la sinter; evitar la transformación de la forma cristalina; inhibir el crecimiento del grano de cristal; producir fase líquida. Por ejemplo, en la sinterización de la alúmina, el MgO de óxido de magnesio a menudo se agrega como un estabilizador de microestructura durante el proceso de sinterización. Puede refinar los granos, reducir en gran medida la diferencia en la energía límite de grano, debilitar la anisotropía del crecimiento del grano e inhibir el crecimiento discontinuo del grano. Dado que el MGO es altamente volátil a altas temperaturas, para lograr buenos resultados, el óxido de itrio a menudo se mezcla con MGO. Y2O3 puede refinar los granos de cristal y promover la densificación de sinterización. 03YAG Powder Synthetic Yttrium Aluminum Garnet (Y3Al5O12) es un compuesto artificial, sin minerales naturales, incoloro, la dureza de MOHS puede alcanzar 8.5, punto de fusión de 1950 ℃, insoluble en ácido sulfúrico, ácido hidrocoreshlorio, ácido nítrico, ácido nítrico, ácido hidrofuórico, etc., el método de fase sólida de alta temperatura es un método de fase sólido tradicional para el método de fase preparatorial, el método de la fase preparatoria, el método de la fase preparatoria, el método de la fase preparatoria. Relación obtenida en el diagrama de fase binaria del óxido de ytrio y óxido de aluminio, los dos polvos se mezclan y se disparan a alta temperatura, y el polvo YAG se forma a través de la reacción en fase sólida entre los óxidos. En condiciones de alta temperatura, en la reacción de la alúmina y el óxido de ytrio, los mesofases ñame y yap se formarán primero, y finalmente se formará YAG.
El método de fase sólida de alta temperatura para preparar el polvo YAG tiene muchas aplicaciones. Por ejemplo, su tamaño de enlace AL-O es pequeño y la energía de enlace es alta. Bajo el impacto de los electrones, el rendimiento óptico se mantiene estable, y la introducción de elementos de tierras raras puede mejorar significativamente el rendimiento de luminiscencia del fósforo. Además, el cristal YAG tiene buena transparencia, propiedades físicas y químicas muy estables, alta resistencia mecánica y buena resistencia a la fluencia térmica. Es un material de cristal láser con una amplia gama de aplicaciones y rendimiento ideal.
YAG Crystal 04 El óxido transparente de ytrio de cerámica siempre ha sido el enfoque de investigación en el campo de la cerámica transparente. Pertenece al sistema de cristal cúbico y tiene las propiedades ópticas isotrópicas de cada eje. En comparación con la anisotropía de la alúmina transparente, la imagen está menos distorsionada, por lo que gradualmente, ha sido valorada y desarrollada por lentes de alta gama o ventanas ópticas militares. Las características principales de sus propiedades físicas y químicas son: ① Alto punto de fusión, la estabilidad química y fotoquímica es buena, y el rango de transparencia óptica es amplio (0.23 ~ 8.0 μm); ②at 1050 nm, su índice de refracción es tan alto como 1.89, lo que hace que tenga una transmitancia teórica de más del 80%; ③Y2O3 tiene suficiente para acomodar la mayoría de la brecha de la banda desde la banda de conducción más grande hasta la banda de valencia del nivel de emisión de iones de tierras raras trivalentes puede adaptarse de manera efectiva por el dopaje de iones de tierras raras. Por lo tanto, para realizar la multifuncionalización de su aplicación; ④ La energía del fonón es baja, y su frecuencia de corte de fonón máxima es de aproximadamente 550 cm-1. La baja energía de fonones puede suprimir la probabilidad de transición no radiativa, aumentar la probabilidad de transición de radiación y mejorar la eficiencia cuántica de luminiscencia; ⑤ Alta conductividad térmica, aproximadamente 13.6w/(m · k), la alta conductividad térmica es extremadamente
Importante para él como material medio láser sólido.
Cerámica transparente de óxido de itrio desarrollado por Kamishima Chemical Company de Japón
El punto de fusión de Y2O3 es de aproximadamente 2690 ℃, y la temperatura de sinterización a temperatura ambiente es de aproximadamente 1700 ~ 1800 ℃. Para hacer una cerámica de transmisión de luz, es mejor usar la presión caliente y la sinterización. Debido a sus excelentes propiedades físicas y químicas, las cerámicas transparentes Y2O3 se usan ampliamente y se desarrollan potencialmente, que incluyen: ventanas y cúpulas infrarrojas de misiles, lentes visibles e infrarrojas, lámparas de descarga de gas de alta presión, centros de cerámica, láseres de cerámica y otros campos
Tiempo de publicación: noviembre 25-2021