Luteetiumoksiidon paljutõotav tulekindel materjal tänu oma kõrgele temperatuurile vastupidavusele, korrosioonikindlusele ja madalale fononenergiale. Lisaks on sellel oma homogeensuse, sulamistemperatuurist madalama faasi ülemineku puudumise ja kõrge struktuurse tolerantsi tõttu oluline roll katalüütilistes materjalides, magnetilistes materjalides, optilises klaasis, laseris, elektroonikas, luminestsentsis, ülijuhtivuses ja suure energiaga kiirguses. tuvastamine. Võrreldes traditsiooniliste materiaalsete vormidega,luteetiumoksiidkiudmaterjalidel on sellised eelised nagu ülitugev paindlikkus, kõrgem laserkahjustuste lävi ja laiem edastusriba. Neil on laialdased kasutusvõimalused suure energiatarbega laserite ja kõrge temperatuuriga konstruktsioonimaterjalide valdkonnas. Kuid läbimõõt pikkluteetiumoksiidTraditsiooniliste meetoditega saadud kiud on sageli suuremad (>75 μm) Paindlikkus on suhteliselt halb ja kõrge jõudlusega pole teateidluteetiumoksiidpidevad kiud. Sel põhjusel kasutasid Shandongi ülikooli professor Zhu Luyi ja teisedluteetsiummis sisaldavad lähteainetena orgaanilisi polümeere (PALu) kombineerituna kuivketramise ja sellele järgnevate kuumtöötlemisprotsessidega, et murda läbi kõrgtugevate ja peene läbimõõduga painduvate luteetiumoksiidi pidevate kiudude valmistamise kitsaskoha ning saavutada suure jõudlusega kiudude kontrollitav valmistamineluteetiumoksiidpidevad kiud.
Joonis 1 Pideva kuivketruse protsessluteetiumoksiidkiudaineid
See töö keskendub lähtekiudude struktuurikahjustustele keraamilise protsessi käigus. Lähtudes lähteainete lagunemisvormi reguleerimisest, pakutakse välja uudne surveabiga veeauru eeltöötluse meetod. Reguleerides eeltöötlustemperatuuri orgaaniliste ligandide eemaldamiseks molekulide kujul, välditakse oluliselt kiu struktuuri kahjustamist keraamilise protsessi käigus, tagades sellega kiudude järjepidevuse.luteetiumoksiidkiudaineid. Suurepärased mehaanilised omadused. Teadusuuringud on leidnud, et madalamal eeltöötlustemperatuuril läbivad lähteained tõenäolisemalt hüdrolüüsireaktsioone, tekitades kiududel pinnakortse, mis põhjustab keraamiliste kiudude pinnale rohkem pragusid ja otsest pulbristumist makrotasandil; Kõrgem eeltöötlustemperatuur põhjustab prekursori kristalliseerumise otseluteetiumoksiid, põhjustades ebaühtlase kiu struktuuri, mille tulemuseks on suurem kiu rabedus ja lühem pikkus; Pärast eeltöötlust 145 ℃ juures on kiu struktuur tihe ja pind suhteliselt sile. Pärast kõrgel temperatuuril kuumtöötlemist makroskoopiline peaaegu läbipaistev pidevluteetiumoksiidumbes 40 läbimõõduga kiud saadi edukalt μM.
Joonis 2 Eeltöödeldud prekursorkiudude optilised fotod ja SEM-kujutised. Eeltöötlustemperatuur: (a, d, g) 135 ℃, (b, e, h) 145 ℃, (c, f, i) 155 ℃
Joonis 3 Pideva pildi optiline fotoluteetiumoksiidkiud pärast keraamilist töötlemist. Eeltöötlustemperatuur: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃
Joonis 4: (a) XRD-spekter, (b) optilise mikroskoobi fotod, (c) pidevate fotode termiline stabiilsus ja mikrostruktuurluteetiumoksiidkiud pärast töötlemist kõrgel temperatuuril. Kuumtöötlemise temperatuur: (d, g) 1100 ℃, (e, h) 1200 ℃, (f, i) 1300 ℃
Lisaks käsitletakse selles töös esimest korda pideva materjali tõmbetugevust, elastsusmoodulit, painduvust ja temperatuuritaluvust.luteetiumoksiidkiudaineid. Ühe hõõgniidi tõmbetugevus on 345,33–373,23 MPa, elastsusmoodul 27,71–31,55 GPa ja maksimaalne kõverusraadius on 3,5–4,5 mm. Isegi pärast kuumtöötlust temperatuuril 1300 ℃ ei toimunud kiudude mehaaniliste omaduste olulist langust, mis tõestab täielikult, et pideva kiudude temperatuuritaluvus.luteetiumoksiidSelles töös valmistatud kiudude temperatuur ei ole madalam kui 1300 ℃.
Joonis 5 Pideva mehaanilised omadusedluteetiumoksiidkiudaineid. (a) pinge-deformatsiooni kõver, (b) tõmbetugevus, (c) elastsusmoodul, (df) lõplik kõverusraadius. Kuumtöötluse temperatuur: (d) 1100 ℃, (e) 1200 ℃, (f) 1300 ℃
See töö mitte ainult ei soodusta selle rakendamist ja arendamistluteetiumoksiidkõrge temperatuuriga konstruktsioonimaterjalides, suure energiatarbega laserites ja muudes valdkondades, kuid pakub ka uusi ideid suure jõudlusega oksiidkiudude valmistamiseks
Postitusaeg: nov-09-2023