Painduva kõrge tugevusega lutetiumoksiidi ettevalmistamine pidevate kiudude põhjal kuiv ketrus

Lutetiumoksiidon paljutõotav tulekindla materjali kõrge temperatuuri takistuse, korrosioonikindluse ja madala foononi energia tõttu. Lisaks on see homogeense olemuse, faasi ülemineku tõttu sulamistemperatuurist allapoole ja kõrge konstruktsioonitaluvuse tõttu oluline roll katalüütilistes materjalides, magnetilistes materjalides, optilise klaasi, laseriga, elektroonika, luminestsentsi, ülijuhtivusega ja kõrgveolise kiirgustuvastuses. Võrreldes traditsiooniliste materjalivormidega,lutetiumoksiidKiudmaterjalidel on eelised, näiteks ülimalt pikk paindlikkus, kõrgem laserkahjustuste lävi ja laiem ülekande ribalaius. Neil on laia energiaga laserite ja kõrgtemperatuuriliste konstruktsioonimaterjalide valdkonnas laialdased rakenduse väljavaated. Kuid pika läbimõõtlutetiumoksiidTraditsiooniliste meetoditega saadud kiud on sageli suuremad (> 75 μm) Paindlikkus on suhteliselt halb ja suure jõudlusega teateid pole olnudlutetiumoksiidPidevad kiud. Sel põhjusel kasutasid professor Zhu Luyi ja teised Shandongi ülikoolistlutetiumSisaldab eelkäijatena orgaanilisi polümeerisid (Palu) koos kuiva ketramise ja järgnevate kuumtöötluse protsessidega, et murda läbi kõrgtugevuse ja peene läbimõõduga painduvate lutetiumoksiidide pidevate kiudude valmistamise kitsaskoha ning saavutada suure performatiivse ettevalmistamise kontrollitav ettevalmistaminelutetiumoksiidPidevad kiud.

Joonis 1 pideva kuiv ketrusprotsesslutetiumoksiidkiud

See töö keskendub keraamilise protsessi ajal eelkäijate struktuurilistele kahjustustele. Alustades eelkäija lagunemisvormi reguleerimisest, pakutakse välja uuenduslik surveauru eeltöötlus. Reguleerides ravitemperatuuri orgaaniliste ligandide eemaldamiseks molekulide kujul, välditakse keraamilise protsessi ajal kiudude struktuuri kahjustusi, tagades sellega järjepidevuselutetiumoksiidkiud. Suurepäraste mehaaniliste omaduste omamine. Teadusuuringud on leidnud, et madalamatel ravieelsetel temperatuuridel läbivad prekursorid tõenäolisemalt hüdrolüüsi reaktsioone, põhjustades kiudude pinnakortsusid, põhjustades keraamiliste kiudude pinnal rohkem pragusid ja otsest pulverimist makrotasandil; Kõrgem ravieelne temperatuur põhjustab eelkäija kristalliseerumise otselutetiumoksiid, põhjustades ebaühtlast kiudaine struktuuri, põhjustades suuremat kiudaineid ja lühemat pikkust; Pärast eelravi 145 ℃ juures on kiudaine struktuur tihe ja pind on suhteliselt sile. Pärast kõrgtemperatuuri kuumtöötlust on makroskoopiline peaaegu läbipaistev pidevlutetiumoksiidKiud, mille läbimõõt oli umbes 40, saadi edukalt μ M.

Joonis 2 Eeltöödeldud eelkäijate kiudude optilised fotod ja SEM -kujutised. Eeltöötluse temperatuur: (A, D, G) 135 ℃, (B, E, H) 145 ℃, (C, F, I) 155 ℃

Joonis 3 Optiline foto pidevastlutetiumoksiidkiud pärast keraamilist ravi. Eeltöötluse temperatuur: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃

Joonis 4: (a) XRD spekter, (b) Optilised mikroskoobi fotod, c) Pideva termiline stabiilsus ja mikrostruktuurlutetiumoksiidKiud pärast kõrgtemperatuuriga ravi. Kuumtöötluse temperatuur: (D, G) 1100 ℃, (E, H) 1200 ℃, (F, I) 1300 ℃

Lisaks teatab see töö esimest korda pideva tõmbetugevuse, elastse mooduli, paindlikkuse ja temperatuuritakistuselutetiumoksiidkiud. Ühe hõõgniidi tõmbetugevus on 345.33-373,23 MPa, elastne moodul on 27,71-31,55 GPA ja ülim kumerusraadius on 3,5–4,5 mm. Isegi pärast kuumtöötlust temperatuuril 1300 ℃ ei olnud kiudude mehaanilisi omadusi olulist langust, mis tõestab täielikult, et pideva temperatuurikindluslutetiumoksiidSelles töös valmistatud kiud on vähemalt 1300 ℃.

Joonis 5 Pideva mehaanilised omadusedlutetiumoksiidkiud. a) pinge-deformatsiooni kõver, b) tõmbetugevus, c) elastne moodul, (df) ülim kumerusraadius. Kuumtöötluse temperatuur: (d) 1100 ℃, (E) 1200 ℃, (F) 1300 ℃

See töö mitte ainult ei edenda selle rakendamist ja arendamistlutetiumoksiidKõrgtemperatuurilistes konstruktsioonimaterjalides, suure energiaga laserid ja muudes põldudes, kuid pakub ka uusi ideid suure jõudlusega oksiidi pidevate kiudude valmistamiseks

 


Postiaeg: november-09.-20123