اکسید اسکاندیم دارای چشم اندازهای کاربردی گسترده است - پتانسیل بسیار خوبی برای توسعه در زمینه SOFC

فرمول شیمیاییاکسید اسکاندیم is Sc2O3، جامد سفید رنگی که در آب و اسید داغ محلول است. به دلیل سختی استخراج مستقیممحصولات اسکاندیماز مواد معدنی حاوی اسکاندیم، اکسید اسکاندیم در حال حاضر عمدتاً از محصولات جانبی اسکاندیم حاوی مواد معدنی مانند پسماند، فاضلاب، دود و گل قرمز استخراج و استخراج می‌شود.

اسکاندیمیک عنصر شیمیایی با نماد Sc و عدد اتمی 21 است. ماده واحد یک فلز انتقالی نرم و سفید نقره‌ای است که اغلب با آن مخلوط می‌شود.گادولینیم, اربیومو غیره با تولید بسیار کم و محتوای آن در پوسته زمین حدود 0005/0 درصد است. اسکاندیم یک محصول استراتژیک مهم است. کشورهای توسعه یافته مانند اروپا و ایالات متحده تشویق و مرتب سازی مربوطه را معرفی کرده اند. به عنوان مثال، در فهرست 35 ماده معدنی کلیدی منتشر شده توسط ایالات متحده، اسکاندیم به عنوان یک ماده خام صنعتی ذکر شده است. «دستورالعمل‌های اولین دسته کاربرد نمایش مواد کلیدی جدید (نسخه 2018)» صادر شده توسط وزارت صنعت و فناوری اطلاعات شامل 3 ماده جدید مربوط به اسکاندیم و محصولات آن است.

اکسید اسکاندیم

در حال حاضر،اکسید اسکاندیمبه طور گسترده ای در آلیاژها، پیل های سوختی، مواد کاتدی، لامپ های هالوژن سدیم اسکاندیم، کاتالیزورها، فعال کننده ها و سرامیک ها استفاده شده است. آلیاژهای آلومینیوم-اسکاندیم ساخته شده از اسکاندیم و آلومینیوم دارای مزایای چگالی کم، استحکام بالا، سختی بالا، پلاستیسیته خوب، مقاومت در برابر خوردگی و پایداری حرارتی قوی هستند. آنها به خوبی در بخش های ساختاری موشک ها، هوا فضا، هوانوردی، خودروها و کشتی ها استفاده می شوند. لامپ های هالوژن اسکاندیم سدیم ساخته شده از اکسید اسکاندیم دارای مزایای روشنایی بالا، رنگ نور خوب، صرفه جویی در مصرف انرژی، عمر طولانی و قابلیت شکستن مه ​​قوی است. آنها 80 درصد بیشتر از لامپ های رشته ای و 50 درصد بیشتر از لامپ های جیوه ای در مصرف برق صرفه جویی می کنند. عمر مفید 5000 تا 25000 ساعت است که به ویژه برای مکان های بیرونی مناسب است. بر اساس «گزارش پیش‌بینی چشم‌انداز تحقیقات و چشم‌انداز توسعه بازار صنعت اکسید اسکاندیم 2021-2026 چین» که توسط مرکز تحقیقات صنعت Xinshijie منتشر شده است، اکسید اسکاندیم گران است که کاربرد آن در مقیاس بزرگ را محدود می‌کند. اندازه بازار جهانی فعلی حدود 400 میلیون یوان است.

SOFC

پیل‌های سوختی اکسید جامد (SOFCs) از سوخت و اکسیدان، کاتد، آند و الکترولیت از خارج تشکیل شده‌اند. آنها به عنوان یک منبع انرژی کارآمد و پاک به عنوان باتری سبز قرن بیست و یکم شناخته می شوند. راندمان تبدیل انرژی سلول های سوختی عمومی 50-70٪ است در حالی که راندمان جامع SOFC ها با استفاده از یک سیستم ترکیبی حرارت و قدرت می تواند تا 80٪ باشد. آنها می توانند به عنوان نیروگاه های ثابت در زمینه های عمرانی مانند منبع تغذیه متمرکز در مقیاس بزرگ، منبع تغذیه توزیع شده متوسط ​​و منبع تغذیه ترکیبی گرما و برق خانگی کوچک استفاده شوند. علاوه بر این، آنها همچنین می توانند به عنوان منابع انرژی متحرک مانند منابع انرژی کشتی و منابع انرژی وسایل نقلیه حمل و نقل استفاده شوند و چشم انداز کاربرد گسترده ای دارند.

پودر کامپوزیت سریم زیرکونیوم تثبیت شده با اسکاندیم (که به پودر زیرکونیوم اسکاندیم گفته می شود) می تواند به عنوان یک ماده الکترولیت برای سلول های سوختی اکسید جامد (SOFC) استفاده شود. این ماده در حال حاضر ماده الکترولیتی با بالاترین رسانایی گزارش شده است و رسانایی آن در 780 ℃ با YSZ در 1000 ℃ قابل مقایسه است. این محصول می تواند جایگزین مواد سنتی زیرکونیای تثبیت شده با ایتریا با رسانایی بالاتر و پایداری طولانی مدت شود که می تواند دمای عملیاتی SOFC را کاهش دهد، مصرف انرژی را کاهش دهد و راندمان تبدیل انرژی را بهبود بخشد.