کاربرد و فناوری تولید نانومواد نادر زمین

عناصر نادر زمینخود ساختارهای الکترونیکی غنی دارند و بسیاری از خصوصیات نوری ، الکتریکی و مغناطیسی را به نمایش می گذارند. پس از نانومواد نادرست زمین نادر ، ویژگی های بسیاری از جمله اثر اندازه کوچک ، اثر سطح خاص بالا ، اثر کوانتومی ، خاصیت نوری ، الکتریکی بسیار قوی ، مغناطیسی ، ابررسانا بودن ، فعالیت شیمیایی بالا و غیره را نشان می دهد ، که می تواند عملکرد و عملکرد مواد را تا حد زیادی بهبود بخشد و بسیاری از مواد جدید را توسعه دهد. این نقش مهمی در زمینه های فناوری پیشرفته مانند مواد نوری ، مواد پرتحرک نور ، مواد کریستالی ، مواد مغناطیسی ، مواد باتری ، الکتروکرامیک ، سرامیک مهندسی ، کاتالیزور و غیره ایفا خواهد کرد؟

1 field زمینه های تحقیق و توسعه فعلی توسعه

 1. مواد کم نور پرتقال زمین: پودر فلورسنت نانو زمین نادر زمین (پودر تلویزیون رنگی ، پودر لامپ) ، با بهره وری درخشان بهبود یافته ، میزان زمین نادر مورد استفاده را به شدت کاهش می دهد. عمدتا استفادهy2O3, EU2O3, TB4O7, مدیرعامل 2, GD2O3بشر نامزد مواد جدید برای تلویزیون رنگی با کیفیت بالا.؟

2. مواد ابررسانا نانو: ابررساناهای YBCO با استفاده از Y2O3 ، به ویژه مواد فیلم نازک ، دارای عملکرد پایدار ، استحکام بالا ، پردازش آسان ، نزدیک به مرحله عملی و چشم اندازهای گسترده هستند؟

3. مواد مغناطیسی نادر زمین: برای حافظه مغناطیسی ، مایع مغناطیسی ، مقاومت مغناطیسی غول پیکر و غیره ، عملکرد بسیار خوبی را بهبود می بخشد و باعث می شود دستگاه ها با کارایی بالا و مینیاتوریزه شوند. به عنوان مثال ، اهداف مقاومت مغناطیسی غول اکسید (remno3 و غیره).؟

سرامیک های با کارایی بالا زمین نادر: الکتروکرامیک (سنسورهای الکترونیکی ، مواد PTC ، مواد مایکروویو ، خازن ها ، ترمیستورها و غیره) تهیه شده با فوق العاده فین یا نانومتر Y2O3 ، LA2O3 ، ND2O3 ، SM2O3 ، و غیره ، که خاصیت الکتریکی آنها از نظر خاصیت بسیار مهم است ، از نظر الكتیكی از نظر الكترونیكی از نظر الكترونیكی بسیار زیاد است ، و از نظر روشهای الکتریکی بسیار پیشرفته است و از نظر ظاهری از نظر الكترونیكی است. سرامیک که در دماهای پایین تر ، مانند Nano Y2O3 و Zro2 ، از استحکام و چقرمگی قوی برخوردار هستند و در دستگاه های مقاوم در برابر سایش مانند یاتاقان ها و ابزارهای برش استفاده می شوند. عملکرد خازن های چند لایه و دستگاه های مایکروویو ساخته شده از Nano ND2O3 ، SM2O3 و غیره بسیار بهبود یافته است.

5 نانوکاتالیست های نادر زمین: در بسیاری از واکنشهای شیمیایی ، از کاتالیزورهای نادر زمین استفاده می شود. اگر از نانوکاتالیست های نادر زمین استفاده شود ، فعالیت و کارآیی کاتالیزوری آنها تا حد زیادی بهبود می یابد. پودر فعلی Nano CeO2 از مزایای فعالیت بالا ، قیمت پایین و عمر طولانی در تصفیه اگزوز خودرو برخوردار است و بیشتر فلزات گرانبها را با مصرف سالانه هزاران تن جایگزین کرده است؟

6. جاذب ماوراء بنفش زمین نادر:nano ceo2پودر جذب شدید پرتوهای ماوراء بنفش دارد و در مواد آرایشی ضد آفتاب ، الیاف ضد آفتاب ، شیشه اتومبیل و غیره استفاده می شود؟

7. صیقل دقیق زمین نادر زمین: CeO2 تأثیر پولیش خوبی بر روی شیشه و سایر مواد دارد. Nano CeO2 از دقت جلا دادن بالایی برخوردار است و در نمایشگرهای کریستالی مایع ، ویفرهای سیلیکونی ، ذخیره شیشه و غیره مورد استفاده قرار گرفته است. به طور خلاصه ، استفاده از نانومواد نادر زمین به تازگی آغاز شده است و در زمینه مواد جدید با تکنولوژی بالا ، با ارزش افزوده بالا ، دامنه کاربرد گسترده ، پتانسیل عظیم و چشم انداز تجاری بسیار متمرکز است.

2 、 فناوری آماده سازی

در حال حاضر ، هر دو تولید و کاربرد نانومواد مورد توجه کشورهای مختلف قرار گرفته است. فناوری نانو در حال پیشرفت است و تولید صنعتی یا تولید آزمایشی با موفقیت در Nanoscale SIO2 ، TIO2 ، AL2O3 ، ZNO2 ، FE2O3 و سایر مواد پودر انجام شده است. با این حال ، فرایند تولید فعلی و هزینه های بالای تولید ضعف کشنده آن است که بر کاربرد گسترده نانومواد تأثیر می گذارد. بنابراین ، پیشرفت مستمر لازم است.

با توجه به ساختار الکترونیکی خاص و شعاع بزرگ اتمی عناصر نادر زمین ، خواص شیمیایی آنها با سایر عناصر بسیار متفاوت است. بنابراین ، روش آماده سازی و فناوری پس از درمان اکسیدهای نانو زمین نادر نیز با سایر عناصر متفاوت است. روشهای اصلی تحقیق عبارتند از:؟

1. روش بارش: از جمله بارش اسید اگزالیک ، بارش کربنات ، بارش هیدروکسید ، بارش همگن ، بارش پیچیده و غیره. بزرگترین ویژگی این روش این است که محلول به سرعت هسته می کند ، کنترل آن آسان است ، تجهیزات ساده است و می تواند محصولات با صراحت تولید کند. اما فیلتر کردن و جمع آوری آسان دشوار است؟

2. روش هیدروترمال: واکنش هیدرولیز یونها را در شرایط درجه حرارت و فشار بالا تسریع و تقویت کنید و هسته های نانوکریستالی پراکنده را تشکیل دهید. این روش می تواند پودرهای نانومتر را با پراکندگی یکنواخت و توزیع اندازه ذرات باریک بدست آورد ، اما به تجهیزات درجه حرارت بالا و فشار بالا نیاز دارد ، که برای کار گران و ناامن است.

روش ژل: این یک روش مهم برای تهیه مواد معدنی است و نقش مهمی در سنتز معدنی دارد. در دمای پایین ، ترکیبات ارگانومتری یا مجتمع های آلی می توانند از طریق پلیمریزاسیون یا هیدرولیز SOL تشکیل دهند و تحت شرایط خاصی ژل تشکیل دهند. عملیات حرارتی بیشتر می تواند نودل برنج ماوراء با سطح خاص بزرگتر و پراکندگی بهتر تولید کند. این روش را می توان در شرایط خفیف انجام داد و در نتیجه پودری با مساحت بزرگتر و پراکندگی بهتر انجام شد. با این حال ، زمان واکنش طولانی است و چندین روز طول می کشد ، و برآورده کردن الزامات صنعتی شدن دشوار است؟

4. روش فاز جامد: تجزیه درجه حرارت بالا از طریق ترکیب جامد یا واکنش رسانه خشک متوسط ​​انجام می شود. به عنوان مثال ، نیترات زمین نادر و اسید اگزالیک با استفاده از آسیاب توپ فاز جامد مخلوط می شوند تا واسطه ای از اگزالات زمین نادر تشکیل شود ، که سپس در دمای بالا برای به دست آوردن پودر فوق العاده ریز تجزیه می شود. این روش دارای راندمان واکنش بالا ، تجهیزات ساده و عملکرد آسان است ، اما پودر حاصل دارای مورفولوژی نامنظم و یکنواختی ضعیف است.

این روشها منحصر به فرد نیستند و ممکن است کاملاً برای صنعتی سازی کاربردی نباشد. روشهای آماده سازی زیادی وجود دارد ، مانند روش میکرومولسیون آلی ، الکل و غیره؟

3 、 پیشرفت در توسعه صنعتی

تولید صنعتی غالباً یک روش واحد را اتخاذ نمی کند ، بلکه به نقاط قوت و نقاط ضعف می پردازد و چندین روش را برای دستیابی به کیفیت بالای محصول ، کم هزینه و فرایند ایمن و کارآمد مورد نیاز برای تجاری سازی ترکیب می کند. شرکت فناوری شیمیایی Guangdong Huizhou Ruier ، آموزشی ویبولیتین اخیراً پیشرفت صنعتی در توسعه نانومواد های نادر زمین را داشته است. پس از بسیاری از روش های اکتشاف و آزمایش های بی شماری ، روشی که برای تولید صنعتی مناسب تر است - روش ژل مایکروویو یافت شد. بزرگترین مزیت این فناوری این است که: واکنش ژل 10 روزه اصلی به 1 روز کوتاه می شود ، به طوری که راندمان تولید 10 بار افزایش می یابد ، هزینه بسیار کاهش می یابد ، و کیفیت محصول خوب است ، سطح سطح بزرگ است ، واکنش آزمایش کاربر خوب است ، قیمت 30 ٪ پایین تر از محصولات آمریکایی و ژاپنی است ، که در سطح بین المللی بسیار رقابتی است ، به سطح پیشرفته بین المللی می رسد.

به تازگی ، آزمایش های صنعتی با استفاده از روش بارش ، عمدتا با استفاده از آب آمونیاک و کربنات آمونیاک برای بارش و استفاده از حلال های آلی برای کم آبی و درمان سطح انجام شده است. این روش یک فرآیند ساده و کم هزینه دارد ، اما کیفیت محصول ضعیف است ، و هنوز هم برخی از جمع آوری وجود دارد که نیاز به بهبود و بهبود بیشتر دارند.

چین یک کشور بزرگ در منابع نادر زمین است. توسعه و کاربرد نانومواد نادر زمین ، راه های جدیدی را برای استفاده مؤثر از منابع نادر زمین باز کرده است ، دامنه کاربردهای نادر زمین را گسترش داده ، توسعه مواد عملکردی جدید را تقویت کرده ، صادرات محصولات با ارزش بالا را افزایش داده و قابلیت های درآمدزایی ارز را بهبود می بخشد. این اهمیت عملی مهمی در تبدیل مزایای منابع به مزایای اقتصادی دارد.