Lur arraroen konposatu garrantzitsuak: Zeintzuk dira itrio oxidoaren hautsaren erabilerak?
Lurra arraroa baliabide estrategiko oso garrantzitsua da, eta ordezkaezina du papera industria-ekoizpenean. Automobilaren beira, erresonantzia magnetiko nuklearra, zuntz optikoa, kristal likidoen pantaila eta abar lur arraroak gehitzetik bereizi ezinak dira. Horien artean, itrioa (Y) lurreko metal arraroen elementuetako bat da eta metal gris mota bat da. Hala ere, lurrazalean duen eduki handia dela eta, prezioa nahiko merkea da eta oso erabilia da.Egungo gizarte-ekoizpenean, batez ere itrio-aleazio eta itrio-oxidoaren egoeran erabiltzen da.
Itrio metala
Horien artean, itrio oxidoa (Y2O3) itrio-konposatu garrantzitsuena da. Uretan eta alkalietan disolbaezina da, azidoan disolbagarria eta hauts kristalino zuriaren itxura du (kristalaren egitura sistema kubikoari dagokio). Egonkortasun kimiko oso ona du eta hutsean dago. Hegazkortasun baxua, beroarekiko erresistentzia handia, korrosioarekiko erresistentzia, dielektriko handia, gardentasuna (infragorria) eta beste abantaila batzuk, beraz, eremu askotan aplikatu da. Zeintzuk dira zehatzak?Eman dezagun begirada bat.
Itrio oxidoaren kristal egitura
01 Itrioz egonkortutako zirkonia hautsaren sintesia. ZrO2 purua tenperatura altutik giro-tenperaturara hoztean ondorengo fase-aldaketak gertatuko dira: fase kubikoa (c) → fase tetragonala (t) → fase monoklinikoa (m), non t 1150°C-tan gertatuko den →m fase-aldaketa, %5 inguruko bolumenaren hedapenarekin batera. Hala ere, ZrO2-ren t→m faseko trantsizio-puntua giro-tenperaturan egonkortzen bada, t→m fase-trantsizioa tentsioak eragiten du kargak zehar. , materialak haustura-energia anormalki altua izan dezan, materialak haustura ohiz kanpoko gogortasuna erakusten du, fase-eraldaketaren gogortasuna eta gogortasun handia eta higadura erresistentzia handia eraginez. sexua.
Zirkonia zeramikaren fase-aldaketa gogortzea lortzeko, egonkortzaile jakin bat gehitu behar da eta erre-baldintza jakin batzuetan, tenperatura altuko fase-tetragonal egonkor meta-egonkortzeak giro-tenperaturan, giro-tenperaturan fase-eraldatu daitekeen fase tetragonal bat lortzen du. . Zirkoniaren gainean egonkortzaileen efektu egonkortzailea da. Y2O3 zirkonio oxidoaren egonkortzaile ikertuena da orain arte. Y-TZP material sinterizatuak propietate mekaniko bikainak ditu giro-tenperaturan, erresistentzia handia, haustura-gogortasun ona eta materialaren aleen tamaina txikia eta uniformea da, beraz. arreta gehiago erakarri zuen. 02 Sinterizaziorako laguntzak Zeramika berezi askoren sinterizazioak sinterizaziorako lagungarrien parte hartzea eskatzen du. Sinterizatzeko lagungarrien eginkizuna, oro har, zati hauetan bana daiteke: sinterizazioarekin disoluzio solido bat osatzea;Kristal formaren eraldaketa saihestea; kristalen aleen hazkundea eragotzi; fase likidoa ekoiztea. Esate baterako, alumina sinterizatzean, magnesio oxidoa MgO gehitzen da sarritan mikroegitura egonkortzaile gisa sinterizazio prozesuan. Aleak findu ditzake, ale-mugaren energiaren aldea asko murrizten du, alearen hazkuntzaren anisotropia ahuldu eta aleen hazkunde etengabea galarazi. MgO oso lurrunkorra denez tenperatura altuetan, emaitza onak lortzeko, itrio oxidoa sarritan nahasten da MgOrekin. Y2O3-k kristal-aleak findu ditzake eta sinterizazioaren dentsifikazioa susta dezake. 03YAG hauts itrio sintetikoa aluminio granatea (Y3Al5O12) gizakiak egindako konposatua da, mineral naturalik gabea, kolorerik gabekoa, Mohs gogortasuna 8,5era irits daiteke, 1950 ℃ urtze-puntua, azido sulfurikoan, azido klorhidrikoan, azido nitrikoan, azido fluorhidrikoan, etab. tenperatura altuko fase solidoaren metodoa YAG hautsa prestatzeko metodo tradizionala da itrio oxidoaren eta aluminio oxidoaren fase bitarreko diagraman lortutako erlazioarekin, bi hautsak nahasten dira eta tenperatura altuan erretzen dira, eta YAG hautsa sortzen da oxidoen arteko fase solidoko erreakzioaren bidez. Tenperatura altuko baldintzetan, alumina eta itrio oxidoaren erreakzioan, YAM eta YAP mesofaseak sortuko dira lehenik, eta azkenik YAG sortuko da.
YAG hautsa prestatzeko tenperatura altuko fase solidoaren metodoak aplikazio asko ditu. Adibidez, bere Al-O loturaren tamaina txikia da eta lotura-energia handia da. Elektroien eraginpean, errendimendu optikoa egonkor mantentzen da, eta lur arraroen elementuak sartzeak fosforoaren lumineszentziaren errendimendua nabarmen hobetu dezake. Eta YAG fosforo bihur daiteke lur arraroen ioi tribalenteekin dopatuz, hala nola Ce3+ eta Eu3+. Horrez gain, YAG kristalak gardentasun ona, propietate fisiko eta kimiko oso egonkorrak, erresistentzia mekaniko handia eta erresistentzia termikorako erresistentzia ona ditu. Laser kristalezko materiala da, aplikazio ugari dituena eta errendimendu ezin hobea duena.
YAG crystal 04 zeramika gardena itrio oxidoa beti izan da ikerketaren ardatza zeramika gardenen alorrean. Sistema kristal kubikoari dagokio eta ardatz bakoitzaren propietate optiko isotropikoak ditu. Alumina gardenaren anisotropiarekin alderatuta, irudia ez da gutxiago distortsionatzen, beraz, Pixkanaka-pixkanaka, goi mailako lenteek edo leiho optiko militarrek baloratu eta garatu dute. Bere propietate fisiko eta kimikoen ezaugarri nagusiak hauek dira: ①Utze-puntu altua, egonkortasun kimiko eta fotokimikoa ona da eta gardentasun optikoko tartea zabala da (0,23 ~ 8,0μm); ②1050nm-n, bere errefrakzio-indizea 1,89 bezain altua da, eta horrek % 80 baino gehiagoko transmisio teorikoa du; ③Y2O3-k nahikoa du gehien egokitzeko. Eroapen-banda handiagotik lur arraroen ioi tribalenteen igorpen-mailaren balentzia-bandarako banda-aldea modu eraginkorrean egokitu daiteke lur arraroen ioien dopatuz. Bere aplikazioaren funtzio anitzeko funtzionalizazioaz jabetzeko. ; ④Fonoiaren energia baxua da, eta fononen mozketa-maiztasun maximoa 550cm-1 ingurukoa da. Fonoi-energia baxuak trantsizio ez-erradiatiboaren probabilitatea kendu dezake, erradiazio-trantsizioaren probabilitatea handitu eta lumineszentzia-eraginkortasun kuantikoa hobetu; ⑤Eroankortasun termiko handia, 13,6 W/(m·K inguru), eroankortasun termiko handia oso da
garrantzitsua da laser ertaineko material solido gisa.
Japoniako Kamishima Chemical Company-k garatutako itrio oxidozko zeramika gardena
Y2O3-ren urtze-puntua 2690 ℃ ingurukoa da, eta giro-tenperaturan sinterizazio tenperatura 1700 ~ 1800 ℃ ingurukoa da. Argia transmititzen duten zeramika egiteko, hobe da beroa prentsatzea eta sinterizazioa erabiltzea. Bere propietate fisiko eta kimiko bikainak direla eta, Y2O3 zeramika gardena oso erabilia eta potentzialki garatzen da, besteak beste: misilen infragorrien leihoak eta kupulak, lente ikusgaiak eta infragorriak, presio handiko gasak deskargatzeko lanparak, zeramikazko distiragailuak, zeramikazko laserrak eta beste eremu batzuk.
Argitalpenaren ordua: 2021-11-25