کاربرد اکسید اسکاندیم
فرمول شیمیایی اکسید اسکاندیم Sc2O3 است. خواص: جامد سفید. با ساختار مکعبی سسکوئی اکسید خاکی کمیاب. چگالی 3.864. نقطه ذوب 2403 ℃ 20 ℃. نامحلول در آب، محلول در اسید داغ. از تجزیه حرارتی نمک اسکاندیم تهیه می شود. می توان از آن به عنوان ماده تبخیر برای پوشش نیمه هادی استفاده کرد. لیزر جامد با طول موج متغیر، تفنگ الکترونی تلویزیون با کیفیت بالا، لامپ متال هالید و غیره بسازید.
اکسید اسکاندیم (Sc2O3) یکی از مهمترین محصولات اسکاندیم است. خواص فیزیکی و شیمیایی آن مشابه اکسیدهای خاکی کمیاب (مانند La2O3، Y2O3 و Lu2O3 و غیره) است، بنابراین روش های تولید مورد استفاده در تولید بسیار مشابه است. Sc2O3 می تواند فلز اسکاندیم (sc)، نمک های مختلف (ScCl3، ScF3، ScI3، Sc2(C2O4)3، و غیره) و آلیاژهای مختلف اسکاندیم (سری Al-Sc، Al-Zr-Sc) تولید کند. این محصولات اسکاندیم دارای ارزش فنی عملی و اثر اقتصادی خوبی هستند. Sc2O3 به دلیل ویژگی های خود به طور گسترده در آلیاژ آلومینیوم، منبع نور الکتریکی، لیزر، کاتالیزور، فعال کننده، سرامیک، هوا فضا و غیره استفاده می شود. در حال حاضر، وضعیت کاربرد Sc2O3 در زمینه های آلیاژ، منبع نور الکتریکی، کاتالیزور، فعال کننده و سرامیک در چین و جهان بعدا شرح داده شده است.
(1) استفاده از آلیاژ
در حال حاضر، آلیاژ Al-Sc ساخته شده از Sc و Al دارای مزایای چگالی کم (SC = 3.0g/cm3، Al = 2.7g/cm3، استحکام بالا، سختی بالا، انعطاف پذیری خوب، مقاومت در برابر خوردگی قوی و پایداری حرارتی است. بنابراین در بخش های ساختاری موشک ها، هوافضا، هوانوردی، خودروها و کشتی ها به خوبی به کار گرفته شده و به تدریج به استفاده غیرنظامی تبدیل شده است. به عنوان دسته دستگاه های ورزشی (هاکی و بیسبال) دارای ویژگی های استحکام بالا، استحکام بالا و وزن سبک است و از ارزش عملی زیادی برخوردار است.
اسکاندیم عمدتاً نقش اصلاح و پالایش دانه را در آلیاژ ایفا می کند که منجر به تشکیل فاز جدید نوع Al3Sc با خواص عالی می شود. آلیاژ Al-Sc یک سری از سری های آلیاژی را تشکیل داده است، به عنوان مثال، روسیه به 17 نوع سری Al-Sc رسیده است و چین نیز چندین آلیاژ دارد (مانند Al-Mg-Sc-Zr و Al-Zn-Mg-Sc). آلیاژ). ویژگی های این نوع آلیاژ را نمی توان با مواد دیگر جایگزین کرد، بنابراین از نظر توسعه، توسعه کاربرد و پتانسیل آن بسیار زیاد است و انتظار می رود در آینده به یک کاربرد بزرگ تبدیل شود. به عنوان مثال، روسیه تولید را صنعتی کرده و به سرعت برای قطعات ساختاری سبک توسعه یافته است و چین در حال سرعت بخشیدن به تحقیقات و کاربرد آن به ویژه در هوافضا و هوانوردی است.
(2) استفاده از مواد منبع نور الکتریکی جدید
Sc2O3 خالص به ScI3 تبدیل شد و سپس به یک ماده منبع نور الکتریکی نسل سوم جدید با NaI ساخته شد که برای روشنایی به لامپ هالوژن اسکاندیم سدیم پردازش شد (حدود 0.1 میلی گرم تا 10 میلی گرم Sc2O3 ≥99٪ برای هر لامپ استفاده شد. تحت تأثیر ولتاژ بالا، خط طیفی اسکاندیم آبی و خط طیفی سدیم است. زرد، و دو رنگ با یکدیگر همکاری می کنند تا نور نزدیک به نور خورشید تولید کنند. نور دارای مزایای درخشندگی بالا، رنگ نور خوب، صرفه جویی در انرژی، عمر طولانی و قدرت شکستن مه قوی است.
(3) استفاده از مواد لیزری
گارنت گادولینیم گالیوم اسکاندیم (GGSG) را می توان با افزودن Sc2O3≥ 99.9 درصد خالص به GGG تهیه کرد و ترکیب آن از نوع Gd3Sc2Ga3O12 است. توان انتشار لیزر نسل سوم ساخته شده از آن 3.0 برابر بیشتر از لیزر با همان حجم است که به دستگاه لیزر پرقدرت و مینیاتوری رسیده است، قدرت خروجی نوسان لیزر را افزایش داده و عملکرد لیزر را بهبود می بخشد. . هنگام تهیه یک کریستال، هر بار شارژ 3 کیلوگرم تا 5 کیلوگرم است و حدود 1.0 کیلوگرم مواد خام با Sc2O3≥99.9٪ اضافه می شود. در حال حاضر، این نوع لیزر به طور گسترده در فن آوری نظامی استفاده می شود و به تدریج به صنایع غیرنظامی نیز سوق داده می شود. از منظر توسعه، پتانسیل بالایی در استفاده نظامی و غیرنظامی در آینده دارد.
(4) استفاده از مواد الکترونیکی
Sc2O3 خالص را می توان به عنوان فعال کننده کاتد اکسیداسیون برای تفنگ الکترونی کاتدی لوله تصویر تلویزیون رنگی با اثر خوب استفاده کرد. روی کاتد لوله رنگی لایه ای از اکسید Ba، Sr و Ca را به ضخامت یک میلی متر اسپری کنید و سپس یک لایه Sc2O3 به ضخامت 0.1 میلی متر را روی آن پخش کنید. در کاتد لایه اکسید، Mg و Sr با Ba واکنش می دهند، که باعث کاهش Ba می شود، و الکترون های آزاد شده فعال تر هستند و الکترون های جریان بزرگی تولید می کنند که باعث می شود فسفر نور ساطع کند. در مقایسه با کاتد بدون پوشش Sc2O3. ، می تواند چگالی جریان را تا 4 برابر افزایش دهد، تصویر تلویزیون را واضح تر کند و عمر کاتد را 3 برابر افزایش دهد. مقدار Sc2O3 مورد استفاده برای هر کاتد توسعه 21 اینچی 0.1 میلی گرم است در حال حاضر این کاتد در برخی از کشورهای جهان مانند ژاپن مورد استفاده قرار گرفته است که می تواند باعث بهبود رقابت در بازار و فروش تلویزیون شود.
زمان ارسال: اوت-10-2021