La formule chimique deoxyde de scandium is Sc2O3, un solide blanc soluble dans l'eau et l'acide chaud. En raison de la difficulté d’extraire directementproduits scandiumÀ partir de minéraux contenant du scandium, l'oxyde de scandium est actuellement principalement récupéré et extrait de sous-produits de minéraux contenant du scandium tels que des résidus de déchets, des eaux usées, de la fumée et de la boue rouge.
Scandiumest un élément chimique portant le symbole Sc et le numéro atomique 21. La substance unique est un métal de transition mou, blanc argenté, souvent mélangé avecgadolinium, erbium, etc., avec très peu de production, et la teneur dans la croûte terrestre est d'environ 0,0005 %. Scandium est un produit stratégique important. Les pays développés comme l’Europe et les États-Unis ont mis en place des mesures d’encouragement et de tri pertinentes. Par exemple, dans la liste des 35 minéraux clés publiée par les États-Unis, le scandium figure parmi les matières premières industrielles ; les « Lignes directrices pour la première démonstration d'application par lots de nouveaux matériaux clés (édition 2018) » publiées par le ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information concernent 3 nouveaux matériaux impliquant le scandium et ses produits.
Oxyde de scandium
À l'heure actuelle,oxyde de scandiuma été largement utilisé dans les alliages, les piles à combustible, les matériaux cathodiques, les lampes halogènes au scandium sodium, les catalyseurs, les activateurs et les céramiques. Les alliages aluminium-scandium fabriqués à partir de scandium et d'aluminium présentent les avantages d'une faible densité, d'une résistance élevée, d'une dureté élevée, d'une bonne plasticité, d'une résistance à la corrosion et d'une forte stabilité thermique. Ils sont bien utilisés dans les pièces structurelles des missiles, de l’aérospatiale, de l’aviation, des automobiles et des navires. Les lampes halogènes au scandium-sodium fabriquées à partir d'oxyde de scandium présentent les avantages d'une luminosité élevée, d'une bonne couleur de lumière, d'une économie d'énergie, d'une longue durée de vie et d'une forte capacité de antibuée. Elles permettent d'économiser 80 % d'électricité en plus que les lampes à incandescence et 50 % d'électricité en plus que les lampes au mercure. La durée de vie est de 5 000 à 25 000 heures, ce qui est particulièrement adapté aux lieux extérieurs. Selon le « Rapport prévisionnel approfondi sur les perspectives de recherche et de développement du marché de l'industrie de l'oxyde de scandium en Chine 2021-2026 » publié par le Centre de recherche industrielle de Xinshijie, l'oxyde de scandium est cher, ce qui limite son application à grande échelle. La taille actuelle du marché mondial est d'environ 400 millions de yuans.
SOFC
Les piles à combustible à oxyde solide (SOFC) sont constituées d'un combustible et d'un comburant, d'une cathode, d'une anode et d'un électrolyte fournis en externe. En tant que source d’énergie efficace et propre, elles sont connues comme la batterie verte du 21e siècle. L'efficacité de conversion énergétique des piles à combustible générales est de 50 à 70 %, tandis que l'efficacité globale des SOFC utilisant un système de production combinée de chaleur et d'électricité peut atteindre 80 %. Ils peuvent être utilisés comme centrales électriques fixes dans des domaines civils tels que l'alimentation électrique centralisée à grande échelle, l'alimentation électrique distribuée de taille moyenne et l'alimentation combinée de chaleur et d'électricité pour les petits ménages. En outre, ils peuvent également être utilisés comme sources d'énergie mobiles telles que les sources d'énergie pour navires et les sources d'énergie pour véhicules de transport, et ont de larges perspectives d'application.
La poudre composite de cérium-zirconium stabilisée au scandium (appelée poudre de scandium-zirconium) peut être utilisée comme matériau électrolytique pour les piles à combustible à oxyde solide (SOFC). Ce matériau est actuellement le matériau électrolytique ayant la conductivité rapportée la plus élevée, et sa conductivité à 780 ℃ est comparable à celle du YSZ à 1 000 ℃. Ce produit peut remplacer les matériaux traditionnels en zircone stabilisée à l'yttria, avec une conductivité plus élevée et une stabilité à long terme, ce qui peut réduire la température de fonctionnement de la SOFC, réduire la consommation d'énergie et améliorer l'efficacité de la conversion d'énergie.
Heure de publication : 23 octobre 2024